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...

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____。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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)　　 ΔH1=-xkJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 ΔH2=-ykJ·mol-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH3=-zkJ·mol-1

（1）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=____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(H2)(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9molH2和3molCO2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___。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

CO和H2均是重要的化工原料，CO2的固定和利用对环境保护及能源开发具有重要的意义。

（1）利用水煤气（CO+H2）作为合成气，在同一容器中，选择双催化剂，经过如下三步反应，最终合成二甲醚（CH3OCH3）。

甲醇合成反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1=－90.8kJ·mol－1

水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 △H2=－41.3kJ·mol－1

甲醇脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 △H3=－23.5kJ·mol－1

写出由CO和H2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式____________。

（2）在2L恒容密闭容器中，投入CO(g)和H2(g)各5mol，发生如下反应：

3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)　 △H＜0，CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示：

①p1、p2、p3中最大的是________。

②若该反应进行50min时达到平衡，此时CO的转化率α=0.6，则50min内H2的反应速率为____mol·L－1·min－1。

（3）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池具有启动快。效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池。其工作原理如图所示。X极附近的酸性______（填“减弱”、“增强”或“不变”），Y电极是_____极，写出X电极上发生的电极反应式__________。若用该二甲醚燃料电池电解饱和食盐水（阳极为石墨电极），当有2.3g燃料被消耗时，阴极产生气体的体积为_____L（标准状况下）

高三化学简答题困难题查看答案及解析

（14分）二甲醚（CH₃OCH。）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

（1）催化反应室B中CO与H₂合成二甲醚的化学方程式为________.

（2）催化反应室A中发生的反应为：

CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）……（I）、CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）……（Ⅱ）催化反应室C中发生的反应为：

CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）……（Ⅲ）、CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）……（Ⅳ）

①已知：原子利用率=×100％，试求反应（Ⅳ）的原子利用率为________。

②反应（Ⅳ）的△S ________0（填“>”、“=”或“<”）。

③在压强为5MPa，体积为VL的反应室c中，amol CO与20mol H₂在催化剂作用下发生反应（Ⅲ）生成甲醇，CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H________0（填“>”、“=”或“<”）。300℃时该反应的平衡常数K= ________（用含字母的代数式表示）。

（3）我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。

该燃料电池负极的电极反应式为：

CH₃OCH₃一12e^一+16OH^一=2CO^2-₃+11H₂O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫（体积分数为x）废气的方法如下：

①将含SO₂的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；

②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸；

③将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收。

用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气，计算消耗二甲醚的质量。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

二甲醚（CH₃OCH₃，沸点为-24.9℃）被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的CO₂在催化剂作用下合成二甲醚，并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下：

（1）已知：CH₃OCH₃(g)、H₂(g)的标准燃烧热分别为：△H= -1455.0kJ·mol^-1、△H= -285.8 kJ·mol^-1。写出以CO₂、H₂合成CH₃OCH₃的热化学方程式：________；

（2）15～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO₂吸收剂。写出吸收CO₂反应的化学方程式________；

（3）一定条件下用CO₂和H₂合成二甲醚，反应物气流量对CO₂的转化率、二甲醚的选择性（是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例）影响结果如图1所示，当控制气流量为28mL· min^-1时，则生成0.3mol二甲醚需要通入CO₂的物质的量为________；

图1                                       图2

（4）图2为二甲醚燃料电池示意图。

①a电极的电极反应式为________；

②若以1.12 L·min^-l（标准状况）的速率向该电池中通入二甲醚，用该电池电解50mL2 mol·L^-1 CuSO₄溶液，通电0.50 min后，计算理论上可析出金属铜的质量为。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

二甲醚（CH₃OCH₃，沸点为-24.9℃）被称为21世纪的新型能源。科学家利用太阳能分解水生成的氢气与从烟道气中分离出的CO₂在催化剂作用下合成二甲醚，并开发出直接以二甲醚为燃料的燃料电池。其合成流程如下：

（1）已知：CH₃OCH₃(g)、H₂(g)的标准燃烧热分别为：△H= -1455.0kJ·mol^-1、△H= -285.8 kJ·mol^-1。写出以CO₂、H₂合成CH₃OCH₃的热化学方程式：________；

（2）15～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO₂吸收剂。写出吸收CO₂反应的化学方程式________；

（3）一定条件下用CO₂和H₂合成二甲醚，反应物气流量对CO₂的转化率、二甲醚的选择性（是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例）影响结果如图1所示，当控制气流量为28mL· min^-1时，则生成0.3mol二甲醚需要通入CO₂的物质的量为________；

图1                                       图2

（4）图2为二甲醚燃料电池示意图。

①a电极的电极反应式为________；

②若以1.12 L·min^-l（标准状况）的速率向该电池中通入二甲醚，用该电池电解50mL2 mol·L^-1 CuSO₄溶液，通电0.50 min后，计算理论上可析出金属铜的质量为。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用水煤气合成二甲醚，其反应为：3H2(g)＋3CO(g)  CH3OCH3(g)＋CO2(g)  ΔH<0

（1）在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡后，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是________（填字母代号，下同）。

a．降低温度　                   b．加入催化剂

c．缩小容器体积                 d．减少CO2的浓度

（2）若反应在体积恒定的密闭容器中进行，下列能判断反应已达平衡状态的是________

a．3V正(CO2)＝V逆(CO)          b．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

c．气体的密度不再改变            d．混合气体的平均相对分子质量不变

（3）300℃时，在体积为2L的容器中充入4 mol H2、6 mol CO。5min时，反应恰好达平衡，此时H2的转化率为75%。

① 5min时V(CO)=_________mol/(L·min)。该温度下，此反应的平衡常数为：_______

② 保持温度不变，在以上已达反应平衡的容器中，将每种物质同时增加1mol，则此时平衡将_______移动（填“正向”、“逆向”、“不”）

（4）.下图中，甲装置为CH3OCH3、O2、KOH三者构成的燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。

① 写出甲装置中A极的电极反应式___________________________________________

② 写出乙装置中C极的电极反应式___________________________________________

③ 当有23克甲醚参加反应时，D电极的质量变化为______克。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－181.6 kJ·mol－1；

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－24.5 kJ·mol－1。

写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。

（2）在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0～5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝______________________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为______________________________。

（3）若2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ·mol－1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的物质的量浓度之比是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

（4）如图P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生反应CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)。已知起始时容器A和B的体积均为a L，反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH转化率为________；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

（5）CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数为K1＝4.4×10－7、K2＝4.7×10－11，NH3·H2O的电离平衡常数为K＝1.75×10－5。常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”)；请计算反应NH＋HCO＋H2ONH3·H2O＋H2CO3的平衡常数K＝________________________________________________________________________。

（6）工业上采用电化学还原CO2是一种使CO2资源化利用的方法，如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)，下列说法正确的是____________。

A．Zn与电源的负极相连

B．ZnC2O4在交换膜右侧生成

C．电解的总反应式为2CO2＋ZnZnC2O4

D．通入11.2 L CO2，转移0.5 mol电子

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　 ，所含化学键的类型是　　　　　　　　　　 。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　　 △H1＝－49.1 kJ·mol－1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　　 △H2＝－24.5 kJ·mol－1

①写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。

②一定条件下，上述合成二甲醚的的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是（只有一个选项符合题意）　　　　　　 （填字母代号）。

a．逆反应速率先增大后减小

b．H2的转化率增大

c．CO2的体积百分含量减小

d．容器中c(H2)/c(CO2)的值减小

③在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如右图所示。T1温度下，将6 molCO2和12 molH2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=　　　　　　　　 ；KA、KB 、KC三者之间的大小关系为　　　　　　　　　　　　 。

（3）CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5。常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显　　　　　　 ；（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；请计算反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析