甲醇（CH3OH）的合成与应用具有广阔的发展前景。
Ⅰ．合成甲醇的部分工艺流程如下：原料气→预热装置→合成反应器→甲醇。
（1）甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气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
甲烷与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为 CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/molCH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/mol。
（2）在催化剂的作用下，200～300℃时，合成反应器内发生反应：
ⅰ．CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＜0
ⅱ．CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0
①一段时间内，记录合成反应器出、入口样品的温度，数据如图所示。曲线 aa（填“a”或“b”）是合成反应器出口样品的温度。
②如果你是工程师，请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由：适当加压，加压能使该反应速率增大、原料转化率升高，也会增加设备和动力成本适当加压，加压能使该反应速率增大、原料转化率升高，也会增加设备和动力成本。合成反应器中有少量的副反应，会生成二甲醚（CH3OCH3）、甲酸甲酯等。
已知沸点：甲醇64.7℃；二甲醚-24.9℃；甲酸甲酯32.0℃。
③CO和H2生成二甲醚的化学方程式是 2CO+4H2 催化剂 △CH3OCH3+H2O2CO+4H2 催化剂 △CH3OCH3+H2O。
④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇，请简述该方法 降温冷凝得到液态甲醇粗品再蒸馏提纯降温冷凝得到液态甲醇粗品再蒸馏提纯。
Ⅱ．如图为甲醇燃料电池的示意图。
（3）①通入O2的一侧是燃料电池的 正正极（填“正”或“负”）。
②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如图，它由三种单体缩聚而成。
已知：ROH+R′Cl→R-O-R′+HCl
单体的结构简式是：
、
、
。
催化剂
△
催化剂
△
【答案】CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.2kJ/mol；a；适当加压，加压能使该反应速率增大、原料转化率升高，也会增加设备和动力成本；2CO+4H2 CH3OCH3+H2O；降温冷凝得到液态甲醇粗品再蒸馏提纯；正；；
催化剂
△
；【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：36引用：1难度：0.5
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