由合成气制备二甲醚，涉及如下反应：（i）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ...

由合成气制备二甲醚，涉及如下反应：

（i）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)　　 ΔH1

（ii）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 ΔH2

能量变化如图所示：

下列说法正确的是

A. ΔH1＜ΔH2

B. 反应（ii）为吸热反应

C. C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g)　　 ΔH = -5.2 kJ·mol－1

D. 若在容器中加入催化剂，则E2-E1将变小

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由合成气制备二甲醚，涉及如下反应：

（i）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)　　 ΔH1

（ii）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 ΔH2

能量变化如图所示：

下列说法正确的是

A. ΔH1＜ΔH2

B. 反应（ii）为吸热反应

C. C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g)　　 ΔH = -5.2 kJ·mol－1

D. 若在容器中加入催化剂，则E2-E1将变小

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二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备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

回答下列问题:

（1）则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝______kJ·mol-1。

（2）反应①达平衡后采取下列措施,能提高CH3OH产率的有__________。

A.加入H2  B.升高温度　　 C.增大压强 D.使用催化剂

（3）在一定温度下,将4mol CO和4mol H2混合置于2L的密闭容器中发生反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g),60s时达到平衡状态时,测得气体的总物质的量为4mol。达平衡时,氢气的转化率为__________,用CO表示的反应速率为__________,该反应的平衡常数为__________。

（4）以下说法能说明反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的有__________。

A. 氢气和二氧化碳的浓度之比为3∶1

B.单位时间内断裂3个H－H同时断裂1个C＝O

C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变

D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变

E.绝热体系中,体系的温度保持不变

（5）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示：

该电池负极的电极反应式为__________。

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二甲醚（DME）被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备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

回答下列问题：

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

（2）下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有　　 。

A．使用过量的CO　　　　　　 B．升高温度　　　　　　　　 C．增大压强　

（3）反应③能提高CH3OCH3的产率，原因是　　 。

（4）将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：

4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示，下列说法正确的是　　 。

A．△H <0　　　　

B．P1<P2<P3　

C．若在P3和316℃时，起始时n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％[

（5）采用一种新型的催化剂（主要成分是Cu-Mn的合金），利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为　　 时最有利于二甲醚的合成。

（6）图3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　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　　 图3　　　　

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

CH3 HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。与合成气制备二甲醚比较，该工艺的优点是反应温度低，转化率高，其缺点是　　 。

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二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H1=- 90.7 kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5 kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2 kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____________ kJ·mol-1。

（2）在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应①，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是_____________。

A．反应温度： T1>T2 B．正反应速率：υ正(y)=υ正(w)

C．混合气体密度： ρ(x)>ρ(w) 　　　　　 D．混合气体平均摩尔质量：M(y)<M(z)

E．该反应的△S<0、△H<0，所以能在较低温度下自发进行

（3）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn 的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。如图回答问题; 催化剂中约为_____________时最有利于二甲醚的合成。

（4）高温时二甲醚发生分解反应： CH3OCH3CH4+CO+H2。迅速将二甲醚引入一个504℃的抽成真空的瓶中，在不同时刻t测定瓶内压强P总如下表。

①该反应的平衡常数表达式为Kp=_____________。

②该反应的平衡常数Kp=_____________。(带单位。某一物质的平衡分压=总压×物质的量分数)

（5）一种以二甲醚作为燃料的燃料电池的工作原理如图所示。则其负极的电极反应式为_______________。该电池的理论输出电压为1.20V，则其能量密度E=_____________(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×106J，法拉第常数F=96500C·mol-1)。

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二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下：2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1

(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得，相关热化学方程式如下：2H2(g)+CO(g)≒CH3OH(g) ΔH2

CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)≒CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4

则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示)．

(2)经查阅资料，上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T)　 (Kp为以分压表示的平衡常数，T为热力学温度)，且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响，从而进步影响催化效率。

①在一定温度范围内，随温度升高，CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (填“增大”、“不变”或“减小”)，ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (填“>”、<”或“=”)。

②某温度下(此时Kp=100)，在密闭容器中加入一定量CH3OH，某时刻测得各组分的压如下：

此时正、逆反应速率的大小：V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)。

③200℃时，在密闭容器中加入一定量CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).

A．< 1/3　 B．1/3　　 C．1/3~1/2　 D．1/2　　 E．> 1/2

④300℃时，使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂，V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下，压强对甲醇转化率影响的规律，并解释变化原因__________。

(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用，工作原理如图2所示。

①负极的电极反应式为__________。

②现利用该电池电解CuC12溶液，当消耗2.3g二甲醚时，电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)。

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二甲醚（CH3OCH3）被称为“21 世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚，反应方程式如下： 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)　　　　 ΔH1

(1)二甲醚亦可通过合成气反应制得，相关热化学方程式如下：

2H2（g）+ CO（g） CH3OH（g）　　　　　　　　　 ΔH2

CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2(g)　　　　　　　　 ΔH3

3H2（g）+ 3CO（g） CH3OCH3（g）+ CO2 (g)　　 ΔH4

则ΔH1＝ ________（用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示）。

(2)经查阅资料，上述反应平衡状态下 Kp 的计算式为: （Kp 为以分压表示的平衡常数，T 为热力学温度）。且催化剂吸附 H2O(g)的量会受压强影响，从而进一步影响催化效率。)

①在一定温度范围内，随温度升高，CH3OH(g)脱水转化为二甲醚的倾向_______ （填“增大”、“不变”或“减小”）。

②某温度下（此时 Kp=100），在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的分压如下：

此时正、逆反应速率的大小：v正 ____v逆 （填“＞”、 “＜”或“＝”）。

③200℃时，在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为 _______（填标号）。

A．＜ B．　　　　 C．~　　　　 D．　　 E．＞

④300℃时，使 CH3OH(g)以一定流速通过催化剂，V/F (按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请解释甲醇转化率随压强（压力）变化的规律和产生这种变化的原因，规律__________________________，原因_______________________。

(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用，工作原理如图2所示。

①该电池的负极反应式为：_______________。

②某直接二甲醚燃料电池装置的能量利用率为 50%，现利用该燃料电池电解氯化铜溶液，若消耗 2.3g 二甲醚，得到铜的质量为_______ g。

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二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取甲醚的原理如下：

I．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

II．2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)

（1）300℃和500℃时，反应I的平衡常数分别为K1、K2，且K1＞K2，则其正反应为_______反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）在恒容密闭容器中发生反应I：

①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是______________（填“a”或“b”）。

②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____（填标号）。

A．容器中气体的压强不再变化　　　　　　　　　 B．混合气体的密度不再变化

C．混合气体的平均相对分子质量不再变化　　 D．v正(H2)=2v正(CH3OH)

（3）500K时，在2L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ，则：

① 0～4 min，反应I的v(H2)=______，反应I的平衡常数K=______。

② 反应II中CH3OH的转化率α=_______。

（4）二甲醚燃料电池的工作原理如图听示，则X电极的电极反应式为_______。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加64 g时，理论上消耗二甲醚的质量为_______g（精确到0.01）。

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二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取甲醚的原理如下：

I．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

II．2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)

（1）300℃和500℃时，反应I的平衡常数分别为K1、K2，且K1＞K2，则其正反应为_______反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）在恒容密闭容器中发生反应I：

①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是______________（填“a”或“b”）。

②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____（填标号）。

A．容器中气体的压强不再变化　　　　　　　　　 B．混合气体的密度不再变化

C．混合气体的平均相对分子质量不再变化　　 D．v正(H2)=2v正(CH3OH)

（3）500K时，在2L密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H2，4 min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ，则：

① 0～4 min，反应I的v(H2)=______，反应I的平衡常数K=______。

② 反应II中CH3OH的转化率α=_______。

（4）二甲醚燃料电池的工作原理如图听示，则X电极的电极反应式为_______。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加64 g时，理论上消耗二甲醚的质量为_______g（精确到0.01）。

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二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁能源。工业上，常利用CO2和H2合成二甲醚。有关反应如下(z、y、z均大于0)：

①2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 △H1= -xkJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　　　 △H2= -ykJ·mol-1

③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H3= -zkJ·mol-1

(1)2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　 △H= ___________kJ·mol-1

(2)下列有关合成二甲醚的说法正确的是 ___(填字母)。

a.增大压强能提高反应速率和CO2的平衡转化率

b.体系中减小，平衡一定向正方向移动

c.容器体积一定，混合气体密度不变时一定达到平衡状态

d.充入适量CO，可能提高CH3OCH3的产率

(3)在一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，速率表达式为v=v正-v逆=k正c(CO)·c(H2O)-k逆c(CO2)·c(H2O)(其中，k正、k逆为正、逆速率常数，与浓度无关)。达到平衡时，升高温度，将_____选填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)在恒容密闭容器中用CO2和H2合成二甲醚时CO2的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。

①500K时，将9mol H2和3mol CO2充入2L恒容密闭容器中，5min时反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v(H2)=____________ mol∙L-1∙min-l，该温度下，反应的平衡常数K=____(列出计算式即可，无需化简)。

②由图像可以得出的结论是_________(答两条)。

(5)工业上也可用CO和H2合成二甲醚，而且二者还能作燃料电池的燃料。以CO、H2体积比为1:2的混合气体与空气在KOH溶液中构成燃料电池(以石墨为电极)，开始时，负极的电极反应式为____。

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