（16分）二甲醚是重要的有机中间体，利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝，且可替代汽油作为...

（16分）二甲醚是重要的有机中间体，利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝，且可替代汽油作为新型清洁燃料。

（1）常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生成二甲醚或一氧化碳：

①CO2 (g)＋3H2(g)＝CH3OH(l)＋H2O(l)　　 △H1 ＝－55.7 kJ/mol

②2CH3OH(l) ＝ CH3OCH3(g)＋H2O (l)　　 △H2 ＝－23.4 kJ/mol

③CO2 (g)＋3H2(g) ＝CO (g) + H2O (l)　　　 △H 3>0

则CO2(g)加氢转化为CH3OCH3(g)和H2O (l)的热化学方程式是___________________________________________________。

（2）合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂，硅铝比例不同，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。下图是硅铝比与产物选择性图：

反应③的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　 ，图中A点和B点的平衡常数比较：KA______KB（填“>、=、<”）。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：　　　　　　　　　　　　 ___________________。

（3）在280oC时，向一个2L的密闭容器中加入等量2mol二氧化碳和氢气， A点二甲醚的浓度为0.15 mol·L－1，计算在A点二氧化碳的转化率，要求写出计算过程。

（4）二甲醚逐渐发展为替代汽油的清洁燃料，在二甲醚燃料电池中，二甲醚通入______极，碱性条件下，该电极反应式是　　　　　　　　　　　 。

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二甲醚（DME）一种清洁的替代燃料，不含硫，不会形成微粒，而且与汽油相比，排放的NO2更少，因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下（复合催化剂为CuO/ZnO/Al2 O3）：2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H= -204.7KJ/mol

（1）若反应在恒温、恒压下进行，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是　 　　　　　　　 （填序号）

A．CO和H2的物质的量浓度比是1：2

B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍

C．容器中混合气体的体积保持不变

D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

E.容器中混合气体的密度保持不变

（2）600℃时，一步法合成二甲醚过程如下：

CO(g)+2H2(g) ＝CH3OH(g)　　 △H1= -100.46 KJ/mol

2CH3OH(g) ＝CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 △H2

CO(g)+ H2O(g) ＝CO2(g)+H2(g)　　 △H3= -38.7 KJ/mol

则△H2＝________________

（3）复合催化剂的制备方法之一是Na2 CO3共沉淀法：制备1 mol/L的硝酸铜，硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2CO3水溶液，70℃下搅拌混合。沉淀后过滤，洗涤沉淀物，80℃下干燥12小时，然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式：　　　　　　 　　　　　 。

（4）以DME为燃料，氧气为氧化剂，在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的　　　 　　 　 （填正、负）极，通DME的电极反应为　　　　　　　　　　　 　　 。

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（10分）二甲醚（DME）一种清洁的替代燃料，不含硫，不会形成微粒，而且与汽油相比，排放的NO2更少，因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下（复合催化剂为Cu0/Zn0/Al2 O2）：2CO（g)+4H2（g)CH3OCH3（g)+H2O（g) △H=-204．7kJ/mol。

（1）若反应在恒温、恒压下进行，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是　　　　 。

A．CO和H2的物质的量浓度比是1：2

B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍

C．容器中混合气体的体积保持不变

D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

E．容器中棍合气体的密度保持不变

（2）600℃时，一步法合成二甲醚过程如下：

CO（g)+2H2（g)=CH3OH（g)　　　　　　 △H1=-100．46kJ/mol

2CH3OH（g)=CH3OCH3（g)+H2O（g)　　 △H2

CO（g)+H2O（g)=CO2（g)+H2（g)　　 △H3=-38．7kJ/mol

则△H2=　　　　　　　　　 。

（3）复合催化剂的制备方法之一是Na2 C03共沉淀法：制备1 mol/L的硝酸铜，硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2C03水溶液，70℃下搅拌混合。沉淀后过滤，洗涤沉淀物，80℃下干燥12小时，然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2C03水溶液反应的离子方程式：

（4）以DME为燃料，氧气为氧化剂，在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池，则通入氧气的电极是电源的　　　 （填正、负）极，通DME的电极反应为　　 　　 。

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二甲醚（DME）一种清洁的替代燃料，不含硫，不会形成微粒，而且与汽油相比，排放的NO2更少，因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下（复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O3）：2CO（g)+4H2（g)CH3OCH3（g)+H2O（g) △H= -204．7kJ/mol。

（1）若反应在恒温、恒压下进行，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是　 　　　　　 　　 。

A．CO和H2的物质的量浓度比是1：2

B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍

C．容器中混合气体的体积保持不变

D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

E．容器中混合气体的密度保持不变

（2）600℃时，一步法合成二甲醚过程如下：

CO（g)+2H2（g)=CH3OH（g)　　　　　　 △H1=-100．46kJ/mol

2CH3OH（g)=CH3OCH3（g)+H2O（g)　　 △H2

CO（g)+H2O（g)=CO2（g)+H2（g)　　 △H3=-38．7kJ/mol，则△H2=　　　　　　　　　 。

（3）复合催化剂的制备方法之一是Na2 CO3共沉淀法：制备1 mol/L的硝酸铜，硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2CO3水溶液，70℃下搅拌混合。沉淀后过滤，洗涤沉淀物，80℃下干燥12小时，然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2CO3水溶液反应的离子方程式：　　　　　　　 。

（4）以DME为燃料，氧气为氧化剂，在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池，则通入氧气的电极是电源的　　　 （填正、负）极，通入DME的电极反应为　　 　　 　　　　　　 。

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二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：

(1)煤的气化的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　。

(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H₂(g)＋CO(g) CH₃OH(g)　ΔH＝－90.8kJ·mol^－1

②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)　ΔH＝－23.5kJ·mol^－1

③CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH＝－41.3kJ·mol^－1

写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO₂的热化学反应方程式　　　　　 。

(3)一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是　　　。

a.高温高压  　　　　b.低温低压

c.减少CO₂的浓度  　　d.增加CO的浓度

e.分离出二甲醚 　　　 f.加入催化剂

(4)已知反应②2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

比较此时正、逆反应速率的大小：v_正　　　v_逆(填“>”、“<”或“＝”)，若上述情况达到平衡，此时c(CH₃OH)＝　　　　　　。

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（共10分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题：

（1）、制水煤气的主要化学反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　。

（2）、煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

　① 2H₂(g)CO(g)CH₃OH(g)90.8 kJ

　② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)23.5 kJ

　③ CO(g)H₂O(g)CO₂(g)H₂(g)41.3 kJ

　总反应：3H₂(g)3CO(g)CH₃OCH₃(g)CO₂(g)Q，其中Q　　　　kJ；

　一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是

　　　　（填字母代号）。

a．低温高压                b．加入催化剂            c．减少CO₂的浓度     d．增加CO的浓度

（4）、已知某温度下反应②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)H₂O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡，测得各组分的浓度如下：

　比较此时正、逆反应速率数值（单位相同）的大小：(甲醇) 　　(水)（填“＞”、“＜”或“＝”)。

　反应开始时(CH₃OH)________　　　　；

　该时间内的平均反应速率(CH₃OH)　　　　；

　该温度下反应的平衡常数值为　　　　。（精确到0.01）

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