(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH
3OCH
3(g) + H
2O(g)

2CH
3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol
-1② CH
3OH(g) + H
2O(g)

3H
2(g) + CO
2(g) ΔH=+49 kJ·mol
-1③ CO
2(g) + H
2(g)

CO(g) + H
2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol
-1其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO
2合成制得,该反应的化学方程式为
。
(2)CH
3OCH
3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
。
(3)下列采取的措施和解释正确的是
。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH
3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温

度相同的3个密闭容器中,按不同方式

投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器
| 甲
| 乙
| 丙
|
反应物投入量
| 1mol CH3OCH3、1mol H2O
| 2mol CH3OH
| 1mol CH3OH
|
CH3OH的浓度(mol/L)
| c1
| c2
| c3
|
反应的能量变化
| 吸收a kJ
| 放出b kJ
| 放出c kJ
|
平衡时体积(L)
| V1
| V2
| V3
|
反应物转化率
| α 1
| α 2
| α 3
|
下列说法正确的是
。(填字母序号)
A. a+2c="37 " B. α
1 + α
2="1"

C. V
1 > V
3 D. c
1=

2c
3(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是
。