二甲醚(CH3OCH3)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效,具有優(yōu)良的環(huán)保性能.也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

(1)二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液多孔石墨電極可構(gòu)成燃料電池.該電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是:CH3OCH3+16OH-12e=2CO+11H2O,則正極的電極反應(yīng)式是:________.

(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=a kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=b kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=c kJ·mol-1

總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1

(3)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400.此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:

①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大。簐(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”),簡(jiǎn)述原因________________

②若開(kāi)始只加入CH3OH,經(jīng)10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡時(shí)CH3OH轉(zhuǎn)化率α(CH3OH)=________(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)后一位).

答案:
解析:

  (1)2H2O+O2+4e=4OH:6H2O+3O2+12e=12OH(3)

  (2)(2a+b+c)(3分)

  (3)①>(2) 該時(shí)刻的濃度商QC=(0.50×0.50)/0.642400,QC小于平衡常數(shù),反應(yīng)正向進(jìn)行尚未達(dá)到平衡,所以v(正)v(逆)(3分)

 、α(CH3OH)=1.60/1.64=97.6%(5分,只寫(xiě)1.60/1.64得3分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

二甲醚是一種重要的清潔燃料.工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚.主要的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g);△H=-91.8kJ?mol
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ?mol
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ?mol
回答下列問(wèn)題:
(2)水煤氣合成二甲醚三步反應(yīng)總的熱化學(xué)方程式為:
 

(3)-定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡后,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中可以采取的是
 
 (填字母代號(hào)).
a.升高溫度; b.降低溫度; c.增大壓強(qiáng); d.減小壓強(qiáng);
e.縮小體積;f.增大CO的濃度;g.增大CO2的濃度
(3)某溫度下,將一定里的CH3OH加入密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),
經(jīng)20min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得c(CH3OH)=0.56mol?L;c(H2O)=0.72mol?L-1
①達(dá)平衡時(shí),c(CH3OCH3)=
 
該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)逨率v(CH3OH)=
 
.開(kāi)始加入的CH3OH濃度c(CH3OH)=
 

②在相同的條件下,若起始濃度的數(shù)值如下表所示
 物質(zhì)  CH3OH  CH3OCH3  H2O
 濃度/(mol?L-1  0.28  0.86  0.86
則該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率(v、v)隨時(shí)間(<)變化的曲線是下列圖中的:
 
平衡時(shí)CH3OCH在混合物中的體積百分含量是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下:

    (1)催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為           .

    (2)催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為:

    CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為:

    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)

    ①已知:原子利用率=×100%,試求反應(yīng)(Ⅳ)的原子利用率為        。

    ②反應(yīng)(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。

    ③在壓強(qiáng)為5MPa,體積為VL的反應(yīng)室c中,amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)(Ⅲ)生成甲醇,CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H      0(填“>”、“=”或“<”)。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         (用含字母的代數(shù)式表示)。

   

(3)我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:

    CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫(體積分?jǐn)?shù)為x)廢氣的方法如下:

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中,得NaHSO3溶液;

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸;

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣,計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下:

    (1)催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為           .

    (2)催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為:

    CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為:

    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)

    ①已知:原子利用率=×100%,試求反應(yīng)(Ⅳ)的原子利用率為        。

    ②反應(yīng)(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。

    ③在壓強(qiáng)為5MPa,體積為VL的反應(yīng)室c中,amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)(Ⅲ)生成甲醇,CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H     0(填“>”、“=”或“<”)。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        (用含字母的代數(shù)式表示)。

   

(3)我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:

    CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫(體積分?jǐn)?shù)為x)廢氣的方法如下:

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中,得NaHSO3溶液;

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸;

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣,計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下:

(1)催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為          .
(2)催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)
①已知:原子利用率=×100%,試求反應(yīng)(Ⅳ)的原子利用率為       。
②反應(yīng)(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。
③在壓強(qiáng)為5MPa,體積為VL的反應(yīng)室c中,amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)(Ⅲ)生成甲醇,CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H     0(填“>”、“=”或“<”)。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         (用含字母的代數(shù)式表示)。

(3)我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。
該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫(體積分?jǐn)?shù)為x)廢氣的方法如下:
①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中,得NaHSO3溶液;
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸;
③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣,計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

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