【题目】二甲醚(CH3OCH3)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CH4H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如图:

1)催化反应室BCOH2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V L的反应室c中,a mol CO2a mol 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:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+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的废气通入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V L的废气,计算消耗二甲醚的质量___。(写出计算过程)

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