10.二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料.工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O3):
2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7KJ/mol
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是CDE(填序号)
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-100.46KJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-38.7KJ/mol
则△H2=-3.78kJ/mol
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2CO3共沉淀法:制备1mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液.然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1mol/L的Na2CO3水溶液,70℃下搅拌混合.沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时.
请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑.
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的正极(填正、负)极,通DME的电极反应为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
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