二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，清洁、高效，有优良的环保性能，以二甲醚、...

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二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁、高效，具有优良的环保性能。

工业上制二甲醚是在一定温度(230～280 ℃)、压强(2.0～10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　①

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　 ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　②

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　　 ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　③

(1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则该反应的ΔH＝__________，平衡常数表达式为____________________，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会________(填升高、降低或不变)。

(2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＞0。

该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是________。

A．容器内混合气体的密度不变

B．容器内混合气体的压强保持不变

C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变

D．单位时间内消耗2 mol CO2的同时消耗1 mol二甲醚

(3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ·mol－1，工业上用合成气(CO、H2)直接或间接合成二甲醚。下列有关叙述正确的是________。

A．二甲醚分子中含共价键

B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物

C．二甲醚与乙醇互为同系物

D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 455 kJ·mol－1

(4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________(填“A电极”或“B电极”)，写出A电极的电极反应式：________________________________________。

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二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能；二甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ/mol；工业上用合成气(CO、H₂)直接或间接制取二甲醚。下列叙述正确的是

A.二甲醚分子中只含有极性键         B.二甲醚为不可再生能源

C.以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式为：CH₃OCH₃ - 12e^- + 12OH^- = 2CO₂ + 8H₂O

D.二甲醚燃烧的热化学方程式表示为：CH₃OCH₃(g) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 3H₂O(g)；△H = - 1455 kJ/mol

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二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能；二甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ/mol；工业上用合成气(CO、H₂)直接或间接制取二甲醚。下列叙述正确的是

A.二甲醚分子中只含有极性键

B.二甲醚为不可再生能源

C.以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式为：CH₃OCH₃ - 12e^- + 12OH^- = 2CO₂ + 8H₂O

D.二甲醚燃烧的热化学方程式表示为：CH₃OCH₃(g) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 3H₂O(g)；△H = - 1455 kJ/mol

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甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ·mol-1，甲醚可作燃料电池的燃料。

(1) 写出甲醚燃烧的热化学方程式　　　　　　　　 　　　　 ；已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)== 2CH3OCH3(g)的反应热为　　　　　　　　 ；

(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)+ 2CO2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　 (选填编号，注意大小写)

a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变

b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成

c．容器中气体密度不再改变

d．容器中气体压强不再改变

②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将　　　　　　 (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32-，请写出该反应的负极反应式　　　　　　　　　　 ；

(4)用(3)中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL NaCl溶液，装置如图所示：

请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是　　　　　　　 ；当燃料电池消耗2.8 LO2(标准状况下)时，计算此时：NaCl溶液的pH=　　　　 　　 (假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出)。

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甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ·mol-1，甲醚可作燃料电池的燃料。

（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式________________________________________；已知H2（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C（s）+ 6H2（g）+ O2（g）= 2CH3OCH3（g）的反应热为_______________________；

（2）工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2（g）+ 2CO2（g）CH3OCH3（g）+ 3H2O（g） △H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______（选填编号，注意大小写）

a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变

b．单位时间内有2mol H2消耗时，有1mol H2O生成

c．容器中气体密度不再改变

d．容器中气体压强不再改变

②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将_____________ （填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池负极反应式的其中一个产物是CO32-，请写出该反应的负极反应式__________________；

（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL NaCl溶液，装置如图所示：

请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是_______________________；当燃料电池消耗2.8 LO2（标准状况下）时，计算此时：NaCl溶液的pH=_______________________（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）。

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（15分）甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ／mol，甲醚可作燃料电池的燃料。

（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；已知H2（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C（s）+6H2（g）+O2（g）==2CH3OCH3　 （g）的反应热为　　　　　　　　　　　　 ；

（2）工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2（g）+2CO2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H＜0

①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应达到化学平衡状态的是

______（选填编号，注意大小写）

a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变　　

b．单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成

c．容器中气体密度不再改变

d．容器中气体压强不再改变

②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产率将

________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均式量将__________；

（3）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为____________________；

（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL滴有酚酞的NaCl溶液，装置如图所示：

请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　 ；当燃料电池消耗2.8 LO2（标准状况下）时，计算此时：NaCl溶液的pH=　　　　　　　 （假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）。

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甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455 kJ／mol，甲醚可作燃料电池的燃料。工业上用合成气（CO、H₂）直接或间接制取甲醚。

（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式________。

（3）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极

可构成燃料电池。该电池的负极反应式为________

________；

从能量角度分析甲醚用作燃料电池与直接燃烧相比

主要的优点是________。

（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解

500 mL滴有酚酞的：NaCl溶液，装置如图所示：

①请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象

________。

②当燃料电池消耗2.8 LO₂（标准状况下）时，计算

此时：NaCl溶液的pH=________（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）。

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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＝　　　　　　　　 。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。

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