2 . 工业上采用 CO 或 CO₂以及 H₂为原料催化合成甲醇。两种方法如下
方法1：CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g) ΔH = -90.14 kJ/mol
方法2：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH = -48.97 kJ/mol
两种方法同时存在以下副反应
副反应 1：2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
副反应 2：CO₂(g)+H₂(g)⇌CO(g)+H₂O(g)
资料：甲醇沸点 64.7℃ 甲醚沸点-23℃
Ⅰ.使用方法1，利用焦炉气(主要含 CH₄、CO、H₂ 等气体，并含有少量水蒸气)合成甲醇
(1)CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g) ΔH=_____________
(2)合成前，焦炉气中甲烷需要在高温条件下和水蒸气催化生成 CO 和 H₂，该反应的化学方程式为 _________________________。
(3)向焦炉气中补充少量 CO₂，可以减少 CH₃OCH₃(g)的生成，请结合平衡移动原理解释原因 ______________________。
(4)将反应后气体冷凝可以得到粗甲醇，继续纯化的操作是________________。
II.利用方法2，使用工业废气(主要含 CO₂)和H₂合成甲醇
(5)实验测得相同时间，不同温度下甲醇产率图象如下图所示。图中前两个数据点远远低于平衡产率，可能原因是________________________。

(6)图中后两个数据点呈现随温度升高而下降的趋势，对该趋势的解释合理是________。(答出一条即可)
(7)下表是不同催化剂成分对甲醇催化选择性的数据。在该实验条件下，一定能增加催化剂对甲醇选择性的物质是________________。

	CuO	ZnO	Al2O3	ZrO2	MnO	选择性
①	65.8%	26.3%	7.9%	0	0	40%
②	62.4%	25.0%	0	12.6%	0	88%
③	65.8%	26.5%	0	3.6%	4%	100%
④	65.8%	26.5%	0	5.6%	2%	91%

3 . 将CO₂转化成C₂H₄可以变废为宝、改善环境。以CO₂、C₂H₆为原料合成C₂H₄涉及的主要反应如下：
Ⅰ．CO₂(g) + C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂O(g)+CO(g) ∆H = +177 kJ·mol^-1(主反应)
Ⅱ．C₂H₆(g) CH₄(g)+H₂(g)+C(s) ∆H = +9kJ·mol^-1 (副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步：
i．C₂H₆(g)C₂H₄(g)+H₂(g) ∆H₁ = +136 kJ·mol^-1(反应速率较快)
ii．H₂(g)+CO₂(g)H₂O(g)+CO(g) ∆H₂ (反应速率较慢)
①∆H₂ = ______ kJ·mol^-1
②相比于提高c(C₂H₆)，提高c(CO₂) 对反应I速率影响更大，原因是______。
(2)0.1 MPa时向密闭容器中充入CO₂和C₂H₆，温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2 性能的影响如图所示：

① 工业生产中反应I选择800℃，原因是______。
② 800℃时，不同的CO₂和C₂H₆体积比对反应影响的实验数据如下表：

	平衡时有机产物的质量分数
	CH4	C2H4
15.0/15.0	7.7	92.3
20.0/10.0	6.4	93.6
24.0 /6.0	4.5	95.5

a. 随增大， CO₂转化率将______(填“增大”或“减小”)。
b. 解释对产物中C₂H₄的质量分数影响的原因：______。
(3)我国科学家使用电化学的方法(装置如图)

用C₂H₆ 和CO₂合成了C₂H₄。
①N是电源的______极。
②阳极电极反应式是______。

4 . 甲醇(CH₃OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。
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)       ∆H ＝＋206.2 kJ·mol^－1
CO(g) + H₂O(g) ＝CO₂(g) + H₂(g) ∆H ＝˗41.0 kJ·mol^－1
甲烷与水蒸气反应生成CO₂和H₂的热化学方程式为__________________。
(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) ∆H＜0
ⅱ．CO₂(g)＋3H₂(g)⇌CH₃OH(g) + H₂O(g) ∆H＜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_______是合成反应器出口样品的温度。

②在催化剂的作用下，200~300℃时，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。
CO和H₂生成二甲醚的化学方程式是______________。
(3)图为甲醇燃料电池的示意图。

负极的电极反应式为______________；

正极的电极反应式为_______________。

5 . 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℃、101 kPa时，1 mol 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______。
（2）已知：25℃、101 kPa时，CH₃OH(l) + 3/2 O₂(g) ==== CO₂ (g) + 2H₂O(l) Δ H＝-726.5 kJ/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______。
（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右所示。
   
根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是______。
II. 甲醇的合成
（4）以CO₂(g)和H₂(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。
   
① 补全上图：图中A处应填入______。
② 该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）已知： CO(g)＋1/2 O₂(g) ==== CO₂(g) ΔH₁＝-283 kJ/mol
H₂(g)＋1/2 O₂(g) ==== H₂O(g) ΔH₂＝-242 kJ/mol
CH₃OH(g) + 3/2 O₂(g) ==== CO₂ (g) + 2H₂O(g) ΔH₃＝-676 kJ/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ΔH为_____ kJ/mol。