杭州亚运会开幕式的主火炬以零碳甲醇(CH3OH)作为燃料,成为开幕式上的一大亮点,惊艳国内外。
Ⅰ.甲醇的制备
甲醇易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃,零碳甲醇是指从工业尾气中捕集的二氧化碳和氢气反应制成的甲醇,甲醇燃烧排放的二氧化碳还可以再生成甲醇,实现碳循环。
(1)甲醇中碳、氢元素的质量比为 3:13:1。
(2)加热条件下,二氧化碳与氢气经催化剂作用生成甲醇,微观过程如图1所示。
①从微观角度分析,反应前后,原子原子(填“分子”或“原子”)的种类不变,该反应的符号表达式为 CO2+H2催化剂△CH3OH+H2OCO2+H2催化剂△CH3OH+H2O。
②加热反应后的混合液体可将甲醇与水分离。该过程中,先转化为气态的是 甲醇甲醇。
(3)研究人员使用两种催化剂,探究了影响二氧化碳与氢气制备甲醇反应效果的因素。反应效果可用甲醇的选择性衡量,数值越大反应效果越好,结果如图2所示。
由如图可知,影响二氧化碳与氢气制备甲醇反应效果的因素有催化剂的种类、温度温度、二氧化碳与氢气的比例二氧化碳与氢气的比例。上述因素中对反应效果影响最大的是 催化剂种类催化剂种类。
Ⅱ.甲醇的应用
(4)甲醇电池是一种利用甲醇作为燃料的化学电池。电池工作时,甲醇与氧气反应产生水和二氧化碳,该过程中的能量转化形式为 化学能转化为电能化学能转化为电能。
催化剂
△
催化剂
△
【答案】3:1;原子;CO2+H2CH3OH+H2O;甲醇;温度;二氧化碳与氢气的比例;催化剂种类;化学能转化为电能
催化剂
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【解答】
【点评】
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