甲醇（CH3OH）的合成與應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。
Ⅰ．合成甲醇的部分工藝流程如下：原料氣→預(yù)熱裝置→合成反應(yīng)器→甲醇。
（1）甲烷與水蒸氣反應(yīng)制備合成甲醇的原料氣CO、CO2和H2。
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.2kJ/mol
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）ΔH=-41.0kJ/mol
甲烷與水蒸氣反應(yīng)生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式為 CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/molCH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/mol。
（2）在催化劑的作用下，200～300℃時，合成反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：
?。瓹O（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH＜0
ⅱ．CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0
①一段時間內(nèi)，記錄合成反應(yīng)器出、入口樣品的溫度，數(shù)據(jù)如圖所示。曲線 aa（填“a”或“b”）是合成反應(yīng)器出口樣品的溫度。
②如果你是工程師，請對合成反應(yīng)器中壓強(qiáng)的控制提出建議并說明理由：適當(dāng)加壓，加壓能使該反應(yīng)速率增大、原料轉(zhuǎn)化率升高，也會增加設(shè)備和動力成本適當(dāng)加壓，加壓能使該反應(yīng)速率增大、原料轉(zhuǎn)化率升高，也會增加設(shè)備和動力成本。合成反應(yīng)器中有少量的副反應(yīng)，會生成二甲醚（CH3OCH3）、甲酸甲酯等。
已知沸點(diǎn)：甲醇64.7℃；二甲醚-24.9℃；甲酸甲酯32.0℃。
③CO和H2生成二甲醚的化學(xué)方程式是 2CO+4H2 催化劑 △CH3OCH3+H2O2CO+4H2 催化劑 △CH3OCH3+H2O。
④從合成反應(yīng)器出來的產(chǎn)品經(jīng)分離提純可以得到甲醇，請簡述該方法 降溫冷凝得到液態(tài)甲醇粗品再蒸餾提純降溫冷凝得到液態(tài)甲醇粗品再蒸餾提純。
Ⅱ．如圖為甲醇燃料電池的示意圖。
（3）①通入O2的一側(cè)是燃料電池的 正正極（填“正”或“負(fù)”）。
②質(zhì)子交換膜材料的合成是燃料電池的核心技術(shù)。我國科研人員研發(fā)的一種質(zhì)子交換膜材料的結(jié)構(gòu)片段如圖，它由三種單體縮聚而成。
已知：ROH+R′Cl→R-O-R′+HCl
單體的結(jié)構(gòu)簡式是：
、
、
。
催化劑
△
催化劑
△
【答案】CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/mol；a；適當(dāng)加壓，加壓能使該反應(yīng)速率增大、原料轉(zhuǎn)化率升高，也會增加設(shè)備和動力成本；2CO+4H2 CH3OCH3+H2O；降溫冷凝得到液態(tài)甲醇粗品再蒸餾提純；正；；
催化劑
△
；【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：32引用：1難度：0.5
相似題
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1．第五主族的磷單質(zhì)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用．
（1）同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學(xué)方程式為：
4Ca5（PO4）3F（s）+21SiO2（s）+30C（s）=3P4（g）+20CaSiO3（s）+30CO（g）+SiF4（g）△H已知相同條件下：4Ca5（PO4）3F（s）+3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）+2CaSiO3（s）+SiF4（g）△H12Ca3（PO4）2（s）+10C（s）=P4（g）+6CaO（s）+10CO（g）△H2SiO2（s）+CaO（s）=CaSiO3（s）△H3用△H1、△H2和△H3表示△H，則△H=；
（2）白磷與氧氣反應(yīng)生成P4O10固體．已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-P a kJ?mol-1、P-O b kJ?mol-1、P═O c kJ?mol-1、O═O d kJ?mol-1．根據(jù)圖1的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)通過計算寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為．
（3）三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式如圖2）之間脫去兩個水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為，三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學(xué)式為．
（4）次磷酸（H3PO2）為一元酸，分子中含一個羥基，其鈉鹽的正鹽的化學(xué)式為，該鹽可用于工業(yè)上的化學(xué)鍍鎳．①化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2-，在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng)：
（a）□Ni2++□H2PO2-+□=□Ni++□H2PO3-+□
（b）6H2PO-2+2H+=2P+4H2PO3-+3H2↑請在答題卡上寫出并配平反應(yīng)式（a）；
②利用①中反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金，從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的，這是一種常見的化學(xué)鍍．請從以下方面比較化學(xué)鍍與電鍍．原理上的不同點(diǎn)：；化學(xué)鍍的優(yōu)點(diǎn)：．發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：76引用：2難度：0.1 -
2．已知在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)：
①H2S（g）+O2（g）═SO2（g）+H2O（g） ΔH132
②2H2S（g）+SO2（g）═S2（g）+2H2O（g） ΔH232
③H2S（g）+O2（g）═S（g）+H2O（g） ΔH312
④2S（g）═S2（g） ΔH4
則ΔH4的正確表達(dá)式為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/6 13:30:1組卷：372引用：6難度：0.5 -
3．氨和聯(lián)氨（N2H4）是氮的兩種常見化合物，在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．聯(lián)氨（又稱肼，N2H4或H2N-NH2，無色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列問題：
（1）聯(lián)氨分子的電子式為，其中氮的化合價為；
（2）實(shí)驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2：1，反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（3）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（g）△H1
②ON2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2
③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3
④N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=-1038.6kJ?mol-1
上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因為．
（4）聯(lián)氨可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是N2O4（l）+2N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.6kJ?mol-1，若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂，則反應(yīng)放出的熱量為kJ．發(fā)布：2024/11/18 8:0:1組卷：12引用：0難度：0.9
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