Question

（15分）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世界的新型燃料，在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：

①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)                   △H₁＝－90.7kJ·mol^-1

②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g) ＋H₂O(g)     △H₂＝－23.5kJ·mol^-1

③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)            △H₃＝－41.2kJ·mol^-1

（1）若要增大反应①中H₂的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为           。

A．加入某物质作催化剂                               B．加入一定量CO

C．反应温度降低                                          D．增大容器体积

（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H₂)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为                   ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H₂)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH₃OH)＝2 mol/L，a＝         mol/L。

（3）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“＝”）。

（4）二甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol^－1，则二甲醚燃烧的热化学方程式为

                                                      。

（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。b电极是         极，写出a电极上发生的电极反应式                                          。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）B C（2分）    （2）0.1mol/(L·min) （2分）；5.4 （2分）

（3）ΔH＝－246.1 kJ·mol^－1（2分）；＞（2分）

（4）CH₃OCH₃(g)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋3H₂O(l)    ΔH＝－1455 kJ·mol^-1（2分）

（5）正极（1分）；CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺（2分）

【解析】