二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:

甲醇合成反应:

(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)               △H1 = -90.1kJ•mol-1

(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)     △H= -49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应:

(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)      △H= -41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应:

(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)        △H= -24.5kJ•mol-1

回答下列问题:

(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是                                                      (以化学方程式表示)。

(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响                          

(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为            。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响                      

(4)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是      

(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为              ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生      个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E =                                                             (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW•h = 3.6×106J)。

 0  143215  143223  143229  143233  143239  143241  143245  143251  143253  143259  143265  143269  143271  143275  143281  143283  143289  143293  143295  143299  143301  143305  143307  143309  143310  143311  143313  143314  143315  143317  143319  143323  143325  143329  143331  143335  143341  143343  143349  143353  143355  143359  143365  143371  143373  143379  143383  143385  143391  143395  143401  143409  203614 

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