(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:

① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g)         ΔH=+37 kJ·mol-1

② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)   ΔH=+49 kJ·mol-1

③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)          ΔH=+41.3 kJ·mol-1

其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:

(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为

                                                                 

(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为

                                                                

(3)下列采取的措施和解释正确的是            。(填字母序号)

A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生 

     B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生

C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率

D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响

(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。

容器

反应物投入量

1mol CH3OCH3 、1mol H2O

2mol CH3OH

1mol CH3OH

CH3OH的浓度(mol/L)

c1

c2

c3

反应的能量变化

吸收a kJ

放出b kJ

放出c kJ

平衡时体积(L)

V1

V2

V3

反应物转化率

α 1

α 2

α 3

下列说法正确的是           。(填字母序号)

A. a+2c=37       B. α1 + α2=1       C. V1 > V3       D. c1 = 2c3

(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是                                             

 

 0  73379  73387  73393  73397  73403  73405  73409  73415  73417  73423  73429  73433  73435  73439  73445  73447  73453  73457  73459  73463  73465  73469  73471  73473  73474  73475  73477  73478  73479  73481  73483  73487  73489  73493  73495  73499  73505  73507  73513  73517  73519  73523  73529  73535  73537  73543  73547  73549  73555  73559  73565  73573  203614 

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