（Ⅰ）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛．“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式．<br/>（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活．&

（Ⅰ）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛．“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式．（1）甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活．已知①2CH4（g）+3O2（g）═2CO（g）+4H2O（l）△H1=﹣1214.6KJ/mol②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=﹣566kJ/mol，则反应CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）的△H=______ ．（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2 ， 构成甲烷燃料电池．其负极电极反应式是：______ ．（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		H2O	CO	CO2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中，以v（ H2）表示的平均反应速率为：______ ．②该反应的正反应为______ （填“吸”或“放”）热反应；③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的体积分数分别相等），则a、b应满足的关系是______ （用含a、b的数学式表示）．（Ⅱ）某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如下图所示装置电解K2SO4溶液．①该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数______ （填“＞”“＜”或“一”）通过阳离子交换膜的离子数；②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为______ ；③电解一段时间后，B出口与C出口产生气体的质量比为______ ．

【答案】

﹣890.3 kJ/mol；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O；0.16 mol?L﹣1?min﹣1；放；a：b=1：2；＜；b＜a＜c＜d；8：1

【解析】

（Ⅰ）（1）①2CH4（g）+3O2（g）═2CO（g）+4H2O（l）△H1=﹣1214.6KJ/mol

②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=﹣566kJ/mol，

根据盖斯定律 得CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H= =﹣890.3 kJ/mol，

所以答案是：﹣890.3 kJ/mol；

（2）燃料电池的总反应式：CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O；

正极的电极反应式：2O2+8e﹣+4H2O=8OH﹣；

用总电池反应式减去正极电极反应式得负极电极反应式：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O，

所以答案是：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O；

（3）①根据表中数据可知：反应前CO的浓度C（CO）==2mol/L，5min后浓度C（CO）′==1.2mol/L，则V（CO）= =0.16 mol•L﹣1•min﹣1 ， 根据同一反应用不同物质表示的速率之比等于方程式中各物质的计量系数之比得：V（CO）：V（H2）=1；1，所以 以v（ H2）表示的平均反应速为：0.16 mol•L﹣1•min﹣1 ，

所以答案是：0.16 mol•L﹣1•min﹣1；

②实验1中CO的转化率为： ×100%=40%，实验2中CO的转化率为： ×100%=20%，温度升高，反应物转化率降低，平衡向逆向移动，逆向为吸热反应，所以正向为放热反应，所以答案是：放；

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），反应特点：前后气体系数相等，要想在恒温恒容条件下建立等效平衡，只需各物质的物质的量之比应相等．

CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），

实验2 1mol 2mol 0 0

实验3 a b 0 0

所以只要当a：b=1：2时，实验3达到与实验2达到相同的平衡状态，

所以答案是：a：b=1：2；

（Ⅱ）①依据电解池工作原理：阳电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，阴极放电的是H+ ， 透过阳离子交换膜的H+数与透过阴离子交换膜的OH﹣数相等，因为溶液呈电中性，所以透过阳离子交换膜的K+数大于透过阴离子交换膜的SO42﹣数，

所以答案是：＜；

②因为电解后生成的硫酸和氢氧化钾浓度大，故b＜a、c＜d，结合碱溶液pH值大于酸溶液pH值，可得b＜a＜c＜d，所以答案是：b＜a＜c＜d；

③根据电解原理知：B出口产生的是氧气，C出口产生的是氢气，根据得失电子守恒，n（O2）：n（H2）=1：2，所以其质量之比为：8：1，所以答案是：8：1．