Question

2．甲醇（CH₃OH）是重要的溶劑和替代燃料，工業(yè)常以CO和H₂的混合氣體為原料一定條件下制備甲醇．
（1）甲醇與乙醇互為同系物；完全燃燒時，甲醇與同物質的量的汽油（設平均組成為C₈H₁₈）消耗O₂量之比為3：25．
（2）工業(yè)上常用“水煤氣法”獲得CO和H₂，其反應原理如下：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g） CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
某水煤氣樣品中含0.2L CO、0.5L CO₂，則該樣品中含H₂1.2L．
（3））工業(yè)上還可以通過下列途徑獲得H₂，其中節(jié)能效果最好的是D
A．高溫分解水制取H₂：2H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
B．電解水制取H₂：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
C．甲烷與水反應制取H₂：CH₄+H₂O$\stackrel{高溫}{?}$3H₂+CO
D．在光催化劑作用下，利用太陽能分解水制取H₂：2H₂O$\frac{\underline{\;\;\;TiO_{2}\;\;\;}}{太陽光}$2H₂↑+O₂↑

Answer 1

分析 （1）甲醇與乙醇結構相似，為同系物，根據(jù)燃燒的通式（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）計算耗氧量；
（2）由反應C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g） CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）可知，H₂O中的H生成氫氣，O生成CO或二氧化碳，結合質量守恒計算；
（3）通過不同途徑獲得H₂，如節(jié)約能源，可利用太陽能．

解答 解：（1）甲醇與乙醇結構相似，二者分子式不同，互為同系物，甲醇（CH₄O）與同物質的量的汽油（設平均組成為C₈H₁₈）消耗O₂量之比為（1+$\frac{4}{4}$-$\frac{1}{2}$）：（8+$\frac{18}{4}$）=3：25；
故答案為：同系物；3：25；
（2）由反應C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g） CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）可知，H₂O中的H生成氫氣，O生成CO或二氧化碳，則產物中存在n（O）=n（H₂），可知n（H₂）=n（CO）+2n（CO₂）=0.2L+0.5L×2=1.2L，
故答案為：1.2；
（3）通過不同途徑獲得H₂，如節(jié)約能源，可利用太陽能，題中其它選項消耗熱能、電能，不符合要求，故答案為：D．

點評 本題考查較為綜合，涉及有機物的結構和性質，化學方程式的計算以及能源問題，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，題目難度不大，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)．