4.二甲醚又称甲醚,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”.制备原理如下:
I.由天然气催化制备二甲醚:
①2CH4(g)+O2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-283.6kJ•mol-1
II.由合成气制备二甲醚:
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2=-90.7kJ•mol-1
③2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3
(1)反应③中的相关的化学键键能数据如表:
化学键C-OH-O(水)H-O(醇)C-H
E/(kJ.mol-1343465453413
则△H3=-24kJ•mol-1
(2)下列能表明反应①达到化学平衡状态的是bd.
a.混合气体的密度不变
b.反应容器中二甲醚的百分含量不变
c.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比
d.混合气体的压强不变
(3)原理I中,在恒温、恒容的密闭容器中,将气体按n(CH4):n(O2)=2:1混合,能正确反映反应①中CH4的体积分数随温度变化的曲线是b.
(4)有人模拟原理II,500K时,在2L的密闭容器中充入2molCO和6molH2,平衡时CO的转化率为80%,c(CH3OCH3)=0.3mol•L-1,可逆反应③的平衡常数K3=2.25.在500K时,若容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),某同学通过计算,得浓度商Qc的值小于K3,则此时反应③中v(正)大于v(逆)(填“大于”或“小于”).
(5)原理II中,为提高二甲醚的产率,可以采取的一种措施是增大压强(或降低温度等).
2.甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备CH3OH(g).已知某些化学键的键能数据如表:
化学键C-CC-HH-HC-OC≡OH-O
键能/kJ•mol-13484134363581072463
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,则工业制备CH3OH(g)的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH (g)△H=-116 kJ•mol-1
(2)在恒温恒容时,下列说法中能表明上述反应达到平衡状态的有ABD.
A.CO的物质的量不再变化B.v(H2=2v(CH3OH)
C.混合气体的密度不再变化D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)某研究小组在初始投料量相同的条件下,分别在250℃、300℃、350℃模拟以上工业生产进行实验,测定不同温度下CO的平衡转化率与压强的关系如图1所示.(A、B、C分别表示不同温度)

①TC=350℃;KA>KB(填“>”、“<”或“=”)
②实际生产时,通常选择温度为A℃、压强1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是此压强下CO的转化率已较高,再增大压强转化率提高不大且会增加生产成本.
(4)如图2,常温下,利用甲醇燃料电池电解100mL 0.1食盐水,电解一段时间后,收集到氢气0.224L(已换算成标况下,忽略电解前后溶液体积的变化).
①电解后恢复至常温,U型管中溶液的pH=13(忽略Cl2与NaOH的反应)
②继续电解一段时间,将燃料电池中产生的0.1mol CO2通入到含有0.15mol NaOH的溶液中,则所得溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
 0  163965  163973  163979  163983  163989  163991  163995  164001  164003  164009  164015  164019  164021  164025  164031  164033  164039  164043  164045  164049  164051  164055  164057  164059  164060  164061  164063  164064  164065  164067  164069  164073  164075  164079  164081  164085  164091  164093  164099  164103  164105  164109  164115  164121  164123  164129  164133  164135  164141  164145  164151  164159  203614 

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