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(16分)二甲醚(CH30CH3,沸点为-24.9℃)被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的C02在催化剂作用下合成二甲醚,并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下:
(1)已知:CH30CH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:△H= -1455.OkJ.mol-1、△H= -285.8 kj.mol-1。写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式: 。
(2)15~20%的乙醇胺.(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作C02吸收剂。写出吸收C02反应的化学方程式 。
(3) 一定条件下用C02和H2合成二甲醚,反应物气流量对C02的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图9所示,当控制气流量为28mL.min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入C02的物质的量为 。
(4)图10为二甲醚燃料电池示意图。
①b电极为 ,a电极的电极反应式为 。 该燃料电池的最大障碍是氧化反应不完全而产生 (填物质名称)而导致通入电极的气体通道堵塞。
②若以1.12 L.min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解500 mL2 rmol.L-1 CuS04溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量(写出解题过程)。
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