Question

二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)          △H 1=－90.7 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H 2=－23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)       △H 3=－41.2kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝    kJ·mol-1。

（2）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有    。

A．使用过量的CO          B．升高温度             C．增大压强 

（3）反应③能提高CH3OCH3的产率，原因是    。

（4）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：

4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是    。

A．△H <0                     B．P1<P2<P3 

C．若在P3和316℃时，起始n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％

（5）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为          时最有利于二甲醚的合成。

（6）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为    。

 

图1                        图2                       图3     

（7）甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是：CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O，

CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是    。

Answer 1

（14分）（1）-246.1        （2）AC

（3）消耗了反应②的H2O(g)有利于反应②正向进行，同时生成了H2

（4）A            （5）2.0      （6）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+

（7）H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生