10．數(shù)十年來，化學(xué)工作者對碳的氧化物和氫化物做了廣泛深入的研究并取得了一些
重要成果．
已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393kJ•mol^-1
2CO （g）+O₂（g）═2CO₂（g）；△H=-566kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）；△H=-484kJ•mol^-1
（1）工業(yè)上常采用將水蒸氣噴到灼熱的炭層上實現(xiàn)煤的氣化（制得CO、H₂），該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H=+132kJ•mol^-1．
（2）上述煤氣化過程中需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣，噴入空氣的目的是讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；該氣化氣可在加熱和催化劑下合成液體燃料甲醇，該反應(yīng)方程式為CO+2H₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₃OH．
（3）電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應(yīng)得到．
第一步：2CH₃OH（g）═HCOOCH₃（g）+2H₂（g）△H＞0
第二步：HCOOCH₃（g）═CH₃OH（g）+CO（g）△H＞0
則以甲醇制一氧化碳的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”、“放熱”）．
（4）科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如圖1的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO₂和H₂O合成CH₄．
①寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O．
②為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硫酸（選填“氫氧化鈉”或“硫酸”）．
（5）天然氣也可重整生產(chǎn)化工原料，最近科學(xué)家們利用天然氣無氧催化重整獲得芳香烴X．
由質(zhì)譜分析得X的相對分子質(zhì)量為106，其核磁共振氫譜如圖2，則X的結(jié)構(gòu)簡式為．

18．甲醇是一種可再生能源，又是一種重要的化工原料，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景．
工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：

方法一	CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
方法二	CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）

（1）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1
③H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
則甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ•mol^-1．
（2）方法一生產(chǎn)甲醇是目前工業(yè)上常用的方法．在一定溫度下，向2L密閉容器中充入1molCO和2molH₂，發(fā)生上述反應(yīng)，5分鐘反應(yīng)達(dá)平衡，此時CO的轉(zhuǎn)化率為80%．請回答下列問題：
①前5分鐘內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率為0.08mol/（L•min）；已知該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H為＜（填“＞”、“＜”或“=”）0．
②在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=100．
③在圖甲方框的坐標(biāo)系中畫出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線．

（畫在答題紙上）
④關(guān)于上述反應(yīng)，下列敘述不正確的是A（填編號）．
A．達(dá)到平衡時，移走部分甲醇，平衡將向右移動，正反應(yīng)速率加快
B．縮小容器的體積，平衡將向右移動，c（CO）將變大
C．在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應(yīng)速率加快10⁵倍，使用乙催化劑能使逆反應(yīng)速率加快10⁸倍，則應(yīng)該選用乙催化劑
D．若保持平衡時的溫度和壓強(qiáng)不變，再向容器中充入0.8molCO和0.6mol CH₃OH，則此時v_正＞v_逆
（3）方法二生產(chǎn)甲醇應(yīng)更具前景，寫出方法二生產(chǎn)甲醇的一個優(yōu)點減少二氧化碳的排放，有效控制溫室效應(yīng)．
（4）根據(jù)反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），可利用CH₃OH生產(chǎn)CH₃OCH₃．
有人對甲醇脫水轉(zhuǎn)化為二甲醚過程從溫度、液體空速（在單位時間內(nèi)單位體積的催化劑表面通過的原料的量，空速越小，停留時間越長，反應(yīng)程度越高，但處理能力越?。毫状嫉霓D(zhuǎn)化率影響進(jìn)行研究，分別獲得圖乙2幅圖．
根據(jù)以上兩幅圖選擇不受空速影響的合適反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)320℃、0.2-0.6Mpa．
（5）根據(jù)文獻(xiàn)，甲醇生產(chǎn)二甲醚的轉(zhuǎn)化率可以根據(jù)冷凝的液相中的甲醇與水的相對百分含量來計算（忽略揮發(fā)到氣相的甲醇）．若以C_w表示冷凝液中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，C_M表示冷凝液中甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則甲醇的轉(zhuǎn)化率x_M=$\frac{32C{\;}_{W}}{32C{\;}_{W}+9C{\;}_{M}}$．