题目内容

二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，清洁、高效，有优良的环保性能，以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．有关说法正确的是（　　）
A．电池中二甲醚反应后最终转化为CO2和H2O
B．正极：3O2+12e-+12H+=6H2O
C．负极：CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
D．负极：CH3OCH3-12e-+3H2O=12H++2CO2
A、以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，二甲醚在孵化机上失电子发生氧化反应，生成碳酸钾和水，故A错误；
B、正极反应为氧气得到电子发生还原反应，在碱性环境中生成氢氧根离子，正极反应为3O2+12e-+6H2O=12OH-；故B错误；
C、燃料电池中，负极上是燃料甲醚发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，即为：CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O，故C正确；
D、燃料电池中，负极上是燃料甲醚发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，即为：CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O，故D错误；
故选C．
练习册系列答案
相关题目
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：

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    （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：

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（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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