天然气的主要成分为CH4，可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题，装置如图所示。在标准状...

天然气的主要成分为CH4，可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题，装置如图所示。在标准状况下，持续通入甲烷，消耗甲烷VL。下列说法错误的是

A. 当0<V≤33.6 L时，负极反应式为CH4＋10OH－-8e－== CO32－＋7H2O

B. 正极反应式为O2 +4H+ +4e－==2H2O

C. 当V=67.2 L时，电池总反应方程式可写为CH4＋2O2＋NaOH== NaHCO3＋2H2O

D. 电解质溶液中的Na+向正极移动

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将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是

A．通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：CH4-8e-+9CO32- +3H2O=10HCO3-

D．V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为： c(CO32- )＞c(HCO3- )＞c(OH-)

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将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法正确的是（　　　 ）

A．OH-由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH4 + 2O2 + KOH = KHCO3 + 2H2O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：CH4 - 8e- + 9CO32- + 3H2O = 10HCO3-

D．V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为：c(CO32- )＞c(HCO3- )＞c(OH-)

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将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法正确的是（　　　 ）

A．OH-由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为：CH4 + 2O2 + KOH = KHCO3 + 2H2O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：CH4 - 8e- + 9CO32- + 3H2O = 10HCO3-

D．V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为：c(CO32- )＞c(HCO3- )＞c(OH-)

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将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积V L。则下列说法正确的是

A. OH－由A端移向B端

B. 0＜V≤22.4 L时，电池总反应的化学方程式为CH4 ＋2O2 ＋KOH===KHCO3 ＋2H2O

C. 22.4 L＜V≤44.8 L时，负极电极反应为：CH4 ＋9CO32-＋3H2O－8e－===10HCO3-

D. V＝33.6 L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(OH－)

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将甲烷设计成燃料电池，其利用率更高，如图所示（A， B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL，则下列说法错误的是（）

A．通入CH4的一端为原电池的负极，溶液中OH-向负极区移动

B．当0<V ≤22.4L时，电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

C．当22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-

D．当V=33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）

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能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJ•mol-1

则△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度

d.图中压强p1<p2

③ 0〜3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol • L-1·min-1。

④ 200℃时，该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为_________。

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能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJ•mol-1

则△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度

d.图中压强p1<p2

③ 0〜3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol • L-1·min-1。

④ 200℃时，该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为_________。

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(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H₂和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：

⑴已知H₂、CO和CH₄的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH₄(g)+3O₂(g)=CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反应热 △H=________。

⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为：________。随着反应的不断进行溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为：________；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为：________mL。

⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2×10^—11和8×10^—16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度比为：________。

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（12分）天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H₂和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：

⑴已知H₂、CO和CH₄的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH₄(g)+3O₂(g)=CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反应热△H=________。

⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为：________。随着反应的不断进行溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为：________；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为：________mL。

⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2×10^—11和8×10^—16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度比为：________。

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