题目内容

（6分）

二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）写出二甲醚完全燃烧生成二氧化碳和水的化学反应方程式：

__________________________________________________________________。

（2）写出用CO和H2合成甲醇的化学方程式：___________________________________。

（3）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

将1.0 molCH4和2.0 molH2O通人反应室1（容积为100L），10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率v(CH4)=_______________________。

 

（6分）(每空2分)

（1）CH3OCH3+3O2→2CO2+3H2O          

    （2）CO+2H2→CH3OH

    （3）1×10－4 mol·L－1·min－1

解析:

 

练习册系列答案
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二甲醚是一种重要的清洁燃料．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．主要的三步反应如下：
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
回答下列问题：
（2）水煤气合成二甲醚三步反应总的热化学方程式为：
 

（3）-定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡后，要提高CO的转化率，下列措施中可以采取的是
 
 （填字母代号）．
a．升高温度； b．降低温度； c．增大压强； d．减小压强；
e．缩小体积；f．增大CO的浓度；g．增大CO2的浓度
（3）某温度下，将一定里的CH3OH加入密闭容器中发生反应：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g），
经20min反应达到平衡，此时测得c（CH3OH）=0.56mol?L；c（H2O）=0.72mol?L-1
①达平衡时，c（CH3OCH3）=
 
该时间段内反应逨率v（CH3OH）=
 
．开始加入的CH3OH浓度c（CH3OH）=
 
．
②在相同的条件下，若起始浓度的数值如下表所示
 物质  CH3OH  CH3OCH3  H2O
 浓度/（mol?L-1）  0.28  0.86  0.86
则该反应正、逆反应速率（v正、v逆）随时间（＜）变化的曲线是下列图中的：
 
平衡时CH3OCH在混合物中的体积百分含量是
 

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（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

    （1）催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为           .

    （2）催化反应室A中发生的反应为：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：

    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％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为        。

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

    ③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H      0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K=         （用含字母的代数式表示）。

   

（3）我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

    该燃料电池负极的电极反应式为：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：

    ①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；

    ③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。

    用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

 

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

    （1）催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为           .

    （2）催化反应室A中发生的反应为：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：

    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％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为        。

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

    ③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K=        （用含字母的代数式表示）。

   

（3）我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

    该燃料电池负极的电极反应式为：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：

    ①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；

    ③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。

    用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

 

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（1）催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为          .
（2）催化反应室A中发生的反应为：
CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：
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％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为       。
②反应（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。
③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K=         （用含字母的代数式表示）。

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该燃料电池负极的电极反应式为：
CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：
①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO3溶液；
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；
③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

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