能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一.甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H
2),再制成甲醇、二甲醚.
(1)工業(yè)上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅[Cu(NH
3)
2]AC溶液(AC=CH
3COO
-)來吸收合成氣中的一氧化碳,其反應(yīng)原理為:[Cu(NH
3)
2]AC(aq)+CO(g)+NH
3(g)?[Cu(NH
3)
3]AC?CO(aq)△H<0常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH
3)
2]AC溶液的措施是
;
(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)a:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0kJ/mol;反應(yīng)b:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H<0
①對(duì)于反應(yīng)a,某溫度下,將4.0mol CO
2(g)和12.0mol H
2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
;
②對(duì)于反應(yīng)b,某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0mol H
2(g)充入固定容積的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變溫度和壓強(qiáng),平衡體系中CH
3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,于溫和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是
;(填字母代號(hào))
A.p
3>p
2,T
3>T
2 B.p
2>p
4,T
4>T
2 C.p
1>p
3,T
1>T
3 D.p
1>p
4,T
2>T
3(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學(xué)反應(yīng)原理為:CO(g)+4H
2(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是
;
A.逆反應(yīng)速率先增大后減小
B.反應(yīng)物的體積百分含量減小
C.正反應(yīng)速率先增大后減小
D.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式
;
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量.關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇?jí)A性燃料電池,下列說法正確的是
(填字母)
A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同
B.兩種燃料所含共價(jià)鍵數(shù)目相同,斷鍵時(shí)所需能量相同,比能量相同
C.兩種燃料所含共價(jià)鍵類型不同,斷鍵時(shí)所需能量不同,比能量不同
(4)已知lg二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63kJ,請(qǐng)寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式
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