20．能源是制约国家发展进程的因素之一．甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H
2），再制成甲醇、二甲醚．
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜
[Cu（NH
3）
2]AC溶液（AC=CH
3COO
-）来吸收合成气中的一氧化碳，其反应原理为：
[Cu（NH
3）
2]AC（aq）+CO（g）+NH
3（g）?[Cu（NH
3）
3]AC•CO（aq）△H＜0
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH
3）
2]AC溶液的措施是加热；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应a：CO
2（g）+3H
2（g）?CH
3OH（g）+H
2O（g）△H=-49.5kJ•mol
-1反应b：CO （g）+2H
2（g）?CH
3OH（g）△H=-91.8kJ•mol
-1①对于反应a，某温度下，将4.0mol CO
2（g）和12.0mol H
2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为1.33；
②对于反应b，某科研人员为研究H
2和CO合成CH
3OH的最佳起始组成比n（H
2）：n（CO），在l L恒容密闭容器中通入H
2与CO的混合气（CO的投入量均为1mol），分别在230°C、250°C和270°C进行实验，测得结果如图，则230℃时的实验结果所对应的曲线是X（填字母）；理由是当投入H
2的物质的量相等时，从X到Z，CO的转化率在减小，说明反应逆向移动，而逆反应是吸热反应，需升高温度才能实现，故230°C为X．
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：
CO（g）+4H
2（g）?CH
3OCH
3（g）+H
2O（g）△H＜0
①在恒容密闭容器里按体积比为1：4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态．当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是BD；
A．逆反应速率先增大后减小 C．反应物的体积百分含量减小
B．正反应速率先增大后减小D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式CH
3OCH
3-12e
-+16OH
-═2CO
32-+11H
2O；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量．关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是C（填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式CH
3OCH
3（g）+3O
2（g）═2CO
2（g）+3H
2O（l）△H=-1454.98kJ/mol．
黄冈创优卷系列答案
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