二甲醚(CH
3OCH
3)和甲醇(CH
3OH)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能.以CH
4和H
2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
(1)催化反应室B中CO与H
2合成二甲醚的化学方程式为
.
(2)催化反应室A中发生的反应为:
CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)…(I)
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)…(Ⅱ)
催化反应室C中发生的反应为:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)…(Ⅲ)
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)…(Ⅳ)
①已知:原子利用率=
预期产物的相对分子质量 |
全部生成物质的相对分子质量总和 |
×100%,试求反应(Ⅳ)的原子利用率为
64%
64%
.
②反应(Ⅳ)的△S
<
<
0(填“>”、“=”或“<”).
③在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H
2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,CO的’转化率与温度的关系如图.则该反应的△H
<
<
0(填“>”、“=”或“<”).300℃时该反应的平衡常数K=
(用含字母的代数式表示).
(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”.该燃料电池负极的电极反应式为:
CH
3OCH
3-12e
-+16OH
-=2CO
2-3+11H
2O.有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下:
①将含SO
2的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO
3溶液;
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸;
③将盐酸加入NaHSO
3溶液中得SO
2气体回收.
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气,计算消耗二甲醚的质量
.