甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)].已知:25℃、101kPa时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为C8H18(l)+252O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/molC8H18(l)+252O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/mol。
(2)已知:25℃、101 kPa时,CH3OH(l)+32O2(g)═CO2 (g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol
相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时,放出热量较多的是C8H18C8H18。
(3)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图1所示。

根据如图1信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低、污染小汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低、污染小。
Ⅱ.甲醇的合成
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图2所示。
①补全上图:图中A处应填入1 mol CO2(g)+3 mol H2(g)1 mol CO2(g)+3 mol H2(g)。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的△H不变不变(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)已知:CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H1=-283kJ/mol;
H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ/mol;
CH3OH(g)+32O2(g)═CO2 (g)+2H2O(g)△H3=-676kJ/mol。
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)。该反应的△H为-91-91 kJ/mol。
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【答案】C8H18(l)+O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/mol;C8H18;汽车的加速性能相同的情况下,CO排放量低、污染小;1 mol CO2(g)+3 mol H2(g);不变;-91
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【解答】
【点评】
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A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
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