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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷289
二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下：
催化反应室中（压力2.0~10.0MPa，温度300℃）进行下列反应：
（Ⅰ）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)                           ΔH1=-90.7kJ·mol-1
（Ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)              ΔH2=-23.5kJ·mol-1
（Ⅲ）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)                    ΔH3=-41.2kJ·mol-1
（1）催化反应室中的总反应：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)
①该反应的反应热△H=__________。
②催化反应室中采用300℃的反应温度，理由是______________________________。
（2）已知：反应（Ⅰ）在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将__________（填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”）。
（3）上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为____________________。
（4）如图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

①该电池工作时，H+向__________极移动（填“正”或“负”）；
②a电极的电极反应式为________________________________________。
17-18高三上·北京朝阳·阶段练习
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知识点：盖斯定律的应用化学平衡常数的影响因素及应用原电池电极反应式书写燃料电池 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=－90.7 kJ/mol                       ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH=－23.5 kJ/mol       ②
CO(g)+H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41.2 kJ/mol             ③
(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=－35.6 kJ/mol。该反应是____________反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH＝ _____________。该反应的平衡常数表达式为：_______；在830℃时K＝1.0，则在催化反应室中该反应的K______1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反应中，可以循环使用的物质有__________。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

a电极是________极，其电极反应方程式为_________________。
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型能源，它清洁、高效、具有优良的环保性能。
Ⅰ.工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中(压强2.0～10.0 MPa，温度230～280℃)进行下列反应：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4(g)＋O2(g)CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。该反应是_______反应(填“自发”或“非自发”)。
(2)催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝___________。830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K_______1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反应中，可以循环使用的物质有_______。
Ⅱ.如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。b电极是_______极。
甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下

（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学方程式：______________。
（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，

则：①P1_______P2。(填“<”、“>”或“=”)
②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③在P1压强下，100℃时，反应：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为____。(用含a、V的代数式表示)。
（3）下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为___。

（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)；ΔH＝－90.8 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH＝－23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol-1
则反应：3H2(g) +3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH＝_________。

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