Question

DME（二甲醚、CH₃OCH₃）是一種重要的清潔能源，可作為柴油的理想替代燃料和民用燃料，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的新能源”。另外，二甲醚還被廣泛用作致冷劑、氣霧劑以及有機(jī)化工中間體。
（1）工業(yè)上一步法制二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

工業(yè)制備二甲醚（CH₃OCH₃）在催化反應(yīng)室中（壓強(qiáng)2.0-10.0Mpa，溫度230-280⁰C）進(jìn)行下列反應(yīng)：
Ⅰ.CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g） △H = —90.7kJ·mol^—1
Ⅱ.2CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H = —23.5kJ·mol^—1
Ⅲ.CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）△H = —41.2kJ·mol^—1
①反應(yīng)器中總反應(yīng)式可表示為：3CO（g）+3H₂（g） CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），則該反應(yīng)的△H =                  
②下列有關(guān)反應(yīng)Ⅲ的說法正確的是          
A．在體積可變的密閉容器中，在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡后，若加壓，則平衡不移動(dòng)、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變。
B．某溫度下，若向已達(dá)到平衡的的反應(yīng)Ⅲ中加入等物質(zhì)的量的CO和H₂O，則平衡右移、平衡常數(shù)變大
C. 若830℃時(shí)反應(yīng)③的K=1，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)Ⅲ的K＞1.0
（2）CO₂是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO₂是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由CO₂來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)是：2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H＞0。判斷該反應(yīng)在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是     。A．容器中密度不變          B．單位時(shí)間內(nèi)消耗2molCO₂，同時(shí)消耗1mol二甲醚
C．v(CO₂)︰v(H₂)=1︰3      D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
(3)二甲醚也可以通過CH₃OH分子間脫水制得

在，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為              
②相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻各組分濃度依次為：
、此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______(填“>”、“<”、或“=”)。
（4）下圖為二甲醚燃料電池的工作原理示意圖。

請(qǐng)回答下列問題：
①A電極是     極。
②B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是              。

Answer 1

（1）-246.1 kJ·mol^—1（2分，未寫單位扣1分）； C （2分）
（2）B、D（2分，錯(cuò)選1個(gè)扣1分）
(3) ①表達(dá)式略（2分）   5 （2分）    ②＞（2分）  
（4）①正（2分），②CH₃OCH₃+3H₂O-12e^—=2CO₂+12H⁺（2分，二甲醚寫分子式不扣分）

解析Ⅰ.CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）  △H1 = —90.7kJ·mol^—1
Ⅱ.2CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） △H2 = —23.5kJ·mol^—1
Ⅲ.CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g） △H3 = —41.2kJ·mol^—1
△H =2△H1+ △H2+△H3=-246.1 kJ·mol^—1
②下列有關(guān)反應(yīng)Ⅲ的說法正確的是   B、D      
在體積可變的密閉容器中，在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡后，若加壓，則平衡不移動(dòng)、m、n不變V可變，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量M=m／n不變、密度改變，A錯(cuò)誤。某溫度下，若向已達(dá)到平衡的的反應(yīng)Ⅲ中加入等物質(zhì)的量的CO和H₂O，則平衡右移、平衡常數(shù)變大。若830℃時(shí)反應(yīng)③的K=1，