二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等,市场前景极为广阔。它清洁、高效,具有优良的环保性能。

工业上制二甲醚是在一定温度(230280 )、压强(2.010.0 MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应。

CO(g)2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol1 

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol1 

CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol1 

(1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g),则该反应的ΔH__________,平衡常数表达式为____________________,在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应,增大压强,二甲醚的产率会________(填升高、降低或不变)

(2)二氧化碳是一种重要的温室气体,减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前,由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展,其化学反应方程式为2CO2(g)6H2(g)??CH3OCH3(g)3H2O(g) ΔH0

该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行,下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是________

A.容器内混合气体的密度不变

B.容器内混合气体的压强保持不变

C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

D.单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚

(3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol1,工业上用合成气(COH2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________

A.二甲醚分子中含共价键

B.二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物

C.二甲醚与乙醇互为同系物

D.表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) ΔH=-1 455 kJ·mol1

(4)绿色电源直接二甲醚燃料电池的工作原理示意图如图所示:正极为________(“A电极“B电极”),写出A电极的电极反应式:________________________________________

 

 

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