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甲醇是基本有机原料之一,可用于燃料电池、制取MTBE等有机产品.(1)一种“直接甲醇燃料电池”结构如图1所示,电解质为强酸溶液,该燃料电池负极的电极反应式为___.(2)水煤气法制
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问题描述:

甲醇是基本有机原料之一,可用于燃料电池、制取MTBE等有机产品.

(1)一种“直接甲醇燃料电池”结构如图1所示,电解质为强酸溶液,该燃料电池负极的电极反应式为___.

(2)水煤气法制取甲醇的反应其反应的焓变、平衡常数如下:

CH4(g)+12O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H1=-35.4kJ•mol-1平衡常数K1

CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)△H2=-90.1kJ•mol-1平衡常数K2

2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g)△H3 平衡常数K3

△H3=___kJ•mol-1 (填数值);相同温度下K3=___(用含K1、K2代数式表示).

(3)二氧化碳加氢也可合成甲醇[CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)],在10.0L的密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图2所示.

①图中二氧化碳合成甲醇正反应为___反应(选填:“放热”或“吸热”).

②图中压强P1___P2(选填:“>”或“<”).

③在图中“M”点,平衡常数K=___(填数值,保留2位小数).

(4)甲醇与醇ROH在浓硫酸及加热条件下可制备汽油抗爆震剂 MTBE.已知MTBE的分子式为C5H12O,其核磁共振氢谱如图3所示.

①ROH的名称为___.

②写出制备MTBE的化学方程式:___.

刘顺涛回答:
  (1)负极发生反应,甲醇在负极失去电子,酸性条件下生成二氧化碳,根据电荷守恒有氢离子生成,负极电极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;(2)已知:①CH4(g)+12O2(g)═CO(...
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