甲醇可作为燃料电池的原料。以CH 4 和H 2 O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
| 甲醇可作为燃料电池的原料。以CH 4 和H 2 O为原料，通过下列反应来制备甲醇。 Ⅰ：CH 4 （g）＋H 2 O（g）=CO（g）＋3H 2 （g） ΔH＝206.0 kJ·mol －1 Ⅱ：CO（g）＋2H 2 （g）＝CH 3 OH（g）ΔH＝－129.0 kJ·mol －1 （1）CH 4 （g）与H 2 O（g）反应生成CH 3 OH（g）和H 2 （g）的热化学方程式为______________________________________________________。 （2）将1.0 mol CH 4 和2.0 mol H 2 O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH 4 的转化率与温度的关系如右图。  ①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H 2 表示该反应的平均反应速率为________。 ②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。 （3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与3a mol H 2 的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的  ，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。
（4）写出甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：__________________________________________________。  （5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co 2 ＋ 氧化成Co 3 ＋ ，然后以Co 3 ＋ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO 2 而净化。实验室用如图装置模拟上述过程： ①写出阳极电极反应式____________________________。 ②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________。 |
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（1）CH 4 （g）＋H 2 O（g）=CH 3 OH（g）＋H 2 （g） ΔH＝77.0 kJ·mol －1
（2）①0.003 mol·L －1 ·min －1 ②2.25×10 －4
（3）CD
（4）CH 3 OH－6e － ＋8OH － =CO 3 2- ＋6H 2 O
（5）Co 2 ＋ －e － =Co 3 ＋ 6Co 3 ＋ ＋CH 3 OH＋H 2 O=CO 2 ↑＋6Co 2 ＋ ＋6H ＋
（1）写热化学方程式，注意聚集状态，目标反应可由反应Ⅰ、Ⅱ相加得到，计算出反应热。（2）计算速率和平衡常数时要注意容积的体积。计算H 2 的速率，
方法一：v（H 2 ）＝3v（CH 4 ）＝3×
＝0.003 mol·L －1 ·min －1 ，
方法二：根据“三行式”
CH 4 （g）＋ H 2 Og= CO（g）＋3H 2 （g）
n（始）/mol 1.0 2.0 0 0
n（变）/mol 0.5 0.5 0.5 1.5
n（平）/mol 0.5 1.5 0.5 1.5
v（H 2 ）＝
＝
＝0.003 mol· －1 ·min －1
K＝
＝
＝2.25×10 －4
（3）体积压缩为原来的一半，则浓度变为原来的2倍，平衡的移动是个“减弱”的过程，浓度比原平衡大，A错误。压强增大，正逆反应速率均增大，B错误。压强增大，平衡向正反应方向移动，C、D正确。平衡常数只与温度有关，E错误。（4）负极上甲醇反应，KOH为电解质，产物为CO 3 2- ，“三步书写”。（5）阳极发生氧化反应，Co 2 ＋ 生成Co 3 ＋ 。Co 3 ＋ 将甲醇氧化，生成Co 2 ＋ 和CO 2 ，注意溶液呈酸性。
（2）①0.003 mol·L －1 ·min －1 ②2.25×10 －4
（3）CD
（4）CH 3 OH－6e － ＋8OH － =CO 3 2- ＋6H 2 O
（5）Co 2 ＋ －e － =Co 3 ＋ 6Co 3 ＋ ＋CH 3 OH＋H 2 O=CO 2 ↑＋6Co 2 ＋ ＋6H ＋
（1）写热化学方程式，注意聚集状态，目标反应可由反应Ⅰ、Ⅱ相加得到，计算出反应热。（2）计算速率和平衡常数时要注意容积的体积。计算H 2 的速率，
方法一：v（H 2 ）＝3v（CH 4 ）＝3×
＝0.003 mol·L －1 ·min －1 ，方法二：根据“三行式”
CH 4 （g）＋ H 2 Og= CO（g）＋3H 2 （g）
n（始）/mol 1.0 2.0 0 0
n（变）/mol 0.5 0.5 0.5 1.5
n（平）/mol 0.5 1.5 0.5 1.5
v（H 2 ）＝
＝
＝0.003 mol· －1 ·min －1 K＝
＝
＝2.25×10 －4 （3）体积压缩为原来的一半，则浓度变为原来的2倍，平衡的移动是个“减弱”的过程，浓度比原平衡大，A错误。压强增大，正逆反应速率均增大，B错误。压强增大，平衡向正反应方向移动，C、D正确。平衡常数只与温度有关，E错误。（4）负极上甲醇反应，KOH为电解质，产物为CO 3 2- ，“三步书写”。（5）阳极发生氧化反应，Co 2 ＋ 生成Co 3 ＋ 。Co 3 ＋ 将甲醇氧化，生成Co 2 ＋ 和CO 2 ，注意溶液呈酸性。
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若用甲醇作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式?
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你能帮帮他们吗