Question

二甲醚(CH₃OCH₃)被稱為21世紀(jì)的新型燃料，在未來可能替代汽車燃油、石油液化氣、城 市煤氣等，市場(chǎng)前景極為廣闊。它清潔，高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能。 工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~ 280℃)、壓強(qiáng)(2.0~10.0 MPa)和催化劑作用下進(jìn)行的，反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng)。
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H1=-90.7 kJ . mol^-1①
2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2 =-23.5 kJ . mol^-1 ②
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H3=-41.2 kJ . mol^-1 ③
(1)反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)+3H₂(g)CH₃OCH₃(g)+CO₂(g)，則該反應(yīng)的△H ___，平衡常數(shù)表達(dá)式為___，在恒溫、可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，二甲醚的產(chǎn)率會(huì)____（填升高、降低或不變）。
(2)二氧化碳是一種重要的溫室氣體，減少二氧化碳的排放是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) △H>0。 該反應(yīng)在恒溫、體積恒定的密閉容器中進(jìn)行，下列不能作為該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)的是____。
A．容器內(nèi)混合氣體的密度不變
B．容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
C．容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
D．單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol CO₂的同時(shí)消耗1 mol二甲醚
(3)二甲醚氣體的燃燒熱為1 455 kJ．mol^-1，工業(yè)上用合成氣(CO、H₂)直接或間接合成二甲醚。 下列有關(guān)敘述正確的是____。
A．二甲醚分子中含共價(jià)鍵
B．二甲醚作為汽車燃料不會(huì)產(chǎn)生污染物
C．二甲醚與乙醇互為同系物
D．表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₃OCH₃(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(g) △H=-1 455 kJ．mol^-1
(4)綠色電源“直接二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖如圖所示：正極為___（填A(yù)電極或B電極），寫出A電極的電極反應(yīng)式：___ 。

Answer 1

(1) -246.1 kJ . mol^-1  ；；升高
(2)A
(3)A
(4)B電極； CH₃OCH₃+3H₂O- 12e^-=2CO₂+12H⁺