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二甲醚(CH3OCH3)具有優良的燃燒性能，被稱為21世紀的“清潔能源”．一步法合成二甲醚是以合成氣(CO/H2)為原料，在一定溫度、壓強和催化劑作用下進行，反應器中發生了下列反應：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH1＝90.7 kJ·mol－1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)；ΔH2＝23.5 kJ·mol－1

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)；ΔH3＝41.2 kJ·mol－1

(1)–步法合成二甲醚的總反應可表示為3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，該反應的AH＝________．平衡常數表達式為________．

(2)另一種合成二甲醚的方法稱為“二步法”，該工藝為讓反應①和反應②分別在不同的反應器中進行，無反應③發生，而“一步法”的反應③的發生提高了CH3OCH3的產率，原因是________．

(3)由CO2加氫直接合成二甲醚可以消除過度CO2排放對環境的影響．當在合成反應器中加入碳氫比[n(CO2)/n(H2)]為1∶3的混合氣體，在二定條件下反應得到二甲醚和水蒸氣，實現了CO2的減排目的．該反應的反應方程式為________；判斷該反應在一定溫度下，體積恒定的密閉容器中下列不能作為達到化學平衡狀態的依據是________

A．容器的密度不變

B．容器內壓強保持不變

C．平均摩爾質量保持不變

D．單位時間內消耗2 mol　CO2，同時消耗1 mol二甲醚

(4)以二甲醚為燃料的燃料電池工作原理如圖所示：則正極為________(填A極或B極)，寫出A電極反應式________

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

二甲醚是一種重要的清潔燃料．工業上可利用煤的氣化產物（水煤氣）合成二甲醚．主要的三步反應如下：
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-91.8kJ?mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol
②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol
回答下列問題：
（2）水煤氣合成二甲醚三步反應總的熱化學方程式為：
 

（3）-定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡后，要提高CO的轉化率，下列措施中可以采取的是
 
 （填字母代號）．
a．升高溫度； b．降低溫度； c．增大壓強； d．減小壓強；
e．縮小體積；f．增大CO的濃度；g．增大CO2的濃度
（3）某溫度下，將一定里的CH3OH加入密閉容器中發生反應：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g），
經20min反應達到平衡，此時測得c（CH3OH）=0.56mol?L；c（H2O）=0.72mol?L-1
①達平衡時，c（CH3OCH3）=
 
該時間段內反應逨率v（CH3OH）=
 
．開始加入的CH3OH濃度c（CH3OH）=
 
．
②在相同的條件下，若起始濃度的數值如下表所示
 物質  CH3OH  CH3OCH3  H2O
 濃度/（mol?L-1）  0.28  0.86  0.86
則該反應正、逆反應速率（v正、v逆）隨時間（＜）變化的曲線是下列圖中的：
 
平衡時CH3OCH在混合物中的體積百分含量是
 

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年江蘇省無錫市高三上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效等優良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業流程如下：

    （1）催化反應室B中CO與H2合成二甲醚的化學方程式為           .

    （2）催化反應室A中發生的反應為：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應室C中發生的反應為：

    CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）

    ①已知：原子利用率=×100％，試求反應（Ⅳ）的原子利用率為        。

    ②反應（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。

    ③在壓強為5MPa，體積為VL的反應室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發生反應（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉化率與溫度的關系如右圖。則該反應的△H      0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時該反應的平衡常數K=         （用含字母的代數式表示）。

   

（3）我國某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負極的電極反應式為：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業產品治理含二氧化硫（體積分數為x）廢氣的方法如下：

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應后制得鹽酸；

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標準狀況下VL的廢氣，計算消耗二甲醚的質量。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效等優良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業流程如下：

    （1）催化反應室B中CO與H2合成二甲醚的化學方程式為           .

    （2）催化反應室A中發生的反應為：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應室C中發生的反應為：

    CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）

    ①已知：原子利用率=×100％，試求反應（Ⅳ）的原子利用率為        。

    ②反應（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。

    ③在壓強為5MPa，體積為VL的反應室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發生反應（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉化率與溫度的關系如右圖。則該反應的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時該反應的平衡常數K=        （用含字母的代數式表示）。

   

（3）我國某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負極的電極反應式為：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業產品治理含二氧化硫（體積分數為x）廢氣的方法如下：

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應后制得鹽酸；

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標準狀況下VL的廢氣，計算消耗二甲醚的質量。

 

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科目：高中化學 來源：2012屆江蘇省無錫市高三上學期期末考試化學試卷 題型：填空題

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀的新型燃料，具有清潔、高效等優良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業流程如下：

（1）催化反應室B中CO與H2合成二甲醚的化學方程式為          .
（2）催化反應室A中發生的反應為：
CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應室C中發生的反應為：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）
①已知：原子利用率=×100％，試求反應（Ⅳ）的原子利用率為       。
②反應（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。
③在壓強為5MPa，體積為VL的反應室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發生反應（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉化率與溫度的關系如右圖。則該反應的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時該反應的平衡常數K=         （用含字母的代數式表示）。

（3）我國某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。
該燃料電池負極的電極反應式為：
CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業產品治理含二氧化硫（體積分數為x）廢氣的方法如下：
①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應后制得鹽酸；
③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標準狀況下VL的廢氣，計算消耗二甲醚的質量。

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