20.二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.请回答下列问题:
(1)写出用碳制取水煤气的化学反应方程式为:C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2(注明反应条件)
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2 (g)的△H=-246.4 kJ•mol-1
(3)一定条件下的密闭容器中,3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2 (g)达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是c、e(填字母代号).
a.高温高压         b.加入催化剂      c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度    e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度/
(mol•L-1
0.440.60.6
①比较此时正、逆反应速率的大小:v> v (填“>”、“<”或“=”)
②在相同温度下,若起始加入CH3OH的浓度为1.64mol/L后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OCH3)=0.8mol/L;该时间内反应速率v(CH3OH)=0.16mol/L•min
(5)将煤加工成水煤气可降低污染并能提高燃料的利用率,已知该反应的△H>0,△S>0,该反应在常温下不能自发进行?(填“能”或“不能”)
12.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知1mol  H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧放出的热量为分别为285.8kJ、283.0kJ和726.5kJ.请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是③④(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=$\frac{{n}_{A}}{{t}_{A}}$mol•L-1•min-1
②该反应在T时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时$\frac{n({H}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为(2-a):2;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+、正极的反应式为3O2++12H++12e-=6H2O.理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为96.6%(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
 0  173017  173025  173031  173035  173041  173043  173047  173053  173055  173061  173067  173071  173073  173077  173083  173085  173091  173095  173097  173101  173103  173107  173109  173111  173112  173113  173115  173116  173117  173119  173121  173125  173127  173131  173133  173137  173143  173145  173151  173155  173157  173161  173167  173173  173175  173181  173185  173187  173193  173197  173203  173211  203614 

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