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【二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,是一种高效、清洁能源.Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)发生如下反应:①CO(g)+2H2(g)】
 更新时间:2024-04-20 02:09:25
1人问答
问题描述:

二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源,是一种高效、清洁能源.

Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下:

催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)发生如下反应:

①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol

②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol

③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol

(1)二甲醚也可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为______.

(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______,830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K______1.0(填“>”、“<”或“=”).

(3)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②,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 H2O2mol CH3OH1mol CH3OH
CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
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)V1V2V3
反应物转化率α 1α 2α 3
下列说法正确的是______.(填字母序号)

A.a+2c=23.5 B.α1+α2=1 C.V1>V3 D.c1=2c3

(4)上述生产流程中,可以循环使用的物质有______.

Ⅱ.用二甲醚-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(如图),在接通电路一段时间纯Cu质量增加3.2g.

(5)请写出燃料电池中的负极反应式:______.

(6)燃料电池正极消耗标准状况下空气的体积是______(空气中O2体积分数以20%计算).

宋国杰回答:
  (1)通过天然气和CO2合成二甲醚(CH3OCH3),得出反应的化学方程式3CH4+CO2→2CH3OCH3,故答案为:3CH4+CO2→2CH3OCH3;(2)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O...
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