Question

二甲醚（DME）被譽為“21世紀的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)          △H 1=－90.7 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H 2=－23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)       △H 3=－41.2kJ·mol-1

回答下列問題：

（1）則反應3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝    kJ·mol-1。

（2）下列措施中，能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有    。

A．使用過量的CO          B．升高溫度             C．增大壓強 

（3）反應③能提高CH3OCH3的產(chǎn)率，原因是    。

（4）將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應器中，一定條件下發(fā)生反應：

4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)  △H，其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強變化關系如圖1所示，下列說法正確的是    。

A．△H <0                     B．P1<P2<P3 

C．若在P3和316℃時，起始n(H2)/n(CO)=3，則達到平衡時，CO轉(zhuǎn)化率小于50％

（5）采用一種新型的催化劑（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制備二甲醚。觀察圖2回答問題。催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為          時最有利于二甲醚的合成。

（6）圖3為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖，a電極的電極反應式為    。

 

圖1                        圖2                       圖3     

（7）甲醇液相脫水法制二甲醚的原理是：CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O，

CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較，該工藝的優(yōu)點是反應溫度低，轉(zhuǎn)化率高，其缺點是    。

Answer 1

（14分）（1）-246.1        （2）AC

（3）消耗了反應②的H2O(g)有利于反應②正向進行，同時生成了H2

（4）A            （5）2.0      （6）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+

（7）H2SO4腐蝕設備或有硫酸廢液產(chǎn)生