二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点为-141.5℃，沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(...

二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点为-141.5℃，沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1= -90.0 kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l

回答下列问题：

（1）反应①为熵___________(填“增加”或“减少”)的反应，__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。

（2）写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式：__________________________________。

（3）温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2 mol CO和6 molH2发生反应①、②，5 min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是______________，反应②的平衡常数K=________________。

若在500K时，测得容器中n(CH3OCH3)=2n (CH3OH)，此时反应②的v正__ v逆(填“>”、 “< ”或“=”)。
（4）研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：

[备注]二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3的百分比

①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能____________ (填标号)。

A.促进平衡正向移动　　　　　　 B.提高反应速率　　　　　　 C.降低反应的活化能

D.改变反应的焓变　　　　　　　 E.提高CO的平衡转化率

②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是_________________________________________________。

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二甲醚又称甲醚，简称 DME，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，与石油液化气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.0kJ·mo l -1

②2 CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mo l -1

回答下列问题：

（1）已知:H2O(1) =H2O(g) △H= +44.0kJ/mol，若由合成气(CO、H2) 制备 1molCH3OCH3(g)，且生成 H2O(1)，其热化学方程式为_______________。

（2）有人模拟该制备原理：500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2，5min达到平衡，平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1， c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1，此时 CO的转化率为__________。用 CH3OH 表示反应①的速率是_____________mo l·L-1·m i n -1，可逆反应②的平衡常数 K2=______________________。

（3）在体积一定的密闭容器中发生反应②，如果该反应的平衡常数 K2 值变小，下列说法正确的是____。

A. 平衡向正反应方向移动　　　　　　　　　　　 B. 平衡移动的原因是升高了温度

C. 达到新平衡后体系的压强不变　　　　　　 D. 容器中 CH3OCH3 的体积分数减小

（4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①，平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图所示，则a=________ (填数值)。

（5）绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示，电解质为 熔 融 态 的 碳 酸 盐 (如 熔 融K2CO3)，其中 CO2 会参与电极反应。 工作时正极的电极反应为______________ 。

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二甲醚CH3OCH3又称甲醚，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　　　　　 △H1 =-90.0 kJ·mol-1

②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)　　 △H2 = -20.0 kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)反应①在_____________(填“低温”或“高温”)下易自发进行。

(2)写出由合成气(CO、H2)直接制备CH3OCH3的热化学方程式：______________。

(3)温度为500K时，在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2发生反应①、②，5min时达到平衡，平衡时CO的转化率为60%，c(CH3OCH3) = 0.2 mol·L-1，用H2表示反应①的速率是________，反应②的平衡常数K =____________。

(4)研究发现，在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②，在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据：

（备注）二甲醚选择性：转化的CO中生成CH3OCH3百分比

①相同温度下，选用Cu/ZnO作催化剂，该催化剂能_______ (填标号)。

A．促进平衡正向移动　　　　　 B．提高反应速率　　　　　　 C．降低反应的活化能

D．改变反应的焓变　　　　　　 E.提高CO的平衡转化率

②表中实验数据表明，在500K时，催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响，其原因是__________________________。

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DME（二甲醚、CH₃OCH₃）是一种重要的清洁能源，可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料，被誉为“二十一世纪的新能源”。另外，二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。

（1）工业上一步法制二甲醚的生产流程如下：

工业制备二甲醚（CH₃OCH₃）在催化反应室中（压强2.0-10.0Mpa，温度230-280⁰C）进行下列反应：

Ⅰ.CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）  △H = —90.7kJ·mol^—1

Ⅱ.2CH₃OH（g） CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） △H = —23.5kJ·mol^—1

Ⅲ.CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g） △H  = —41.2kJ·mol^—1

①反应器中总反应式可表示为：3CO（g）+3H₂（g） CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），则该反应的△H =________

②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是________

A．在体积可变的密闭容器中，在反应Ⅲ达到平衡后，若加压，则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变。

B．某温度下，若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H₂O，则平衡右移、平衡常数变大

C. 若830℃时反应③的K=1，则在催化反应室中反应Ⅲ的K＞1.0

（2）CO₂是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。目前，由CO₂来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO₂（g）+6H₂（g）CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g） △H＞0。判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是________。A．容器中密度不变          B．单位时间内消耗2molCO₂，同时消耗1mol二甲醚

C．v(CO₂)︰v(H₂)=1︰3      D．容器内压强保持不变

(3)  二甲醚也可以通过CH₃OH分子间脱水制得

在，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

①该条件下反应平衡常数表达式K=______根据图中数据计算时该反应的平衡常数为 ________

②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：

、此时正、逆反应速率的大小：_______(填“>”、“<”、或“=”)。

（4）下图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。

请回答下列问题：

①A电极是________极。

②B电极上发生的电极反应式是 ________________。

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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：　

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

下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有____。

A．使用合适的催化剂　　　　　 B．升高温度　　　　　 C．增大压强　

（2）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n(H2)/n(CO)=3，则达到平衡时，CO转化率小于50％

（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。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。

（4）图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，b电极的电极反应式为____。

（5）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：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）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．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％

C. △S<0　　

D．P1<P2<P3

（4）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。

（5）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__________

（6）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：

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②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有　 　　 　 。

A．加入CH3OH　 　　　　 B．升高温度 　　　　 C．增大压强　 D．移出H2O　　 E．使用催化剂

（3）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．H2和CO2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

（4）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：

已知：气体分压（P分）=气体总压（P总）×体积分数。

①该反应△H_____0（填“＞”、“＜”或“=”），550℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡_______(填“正移”、“逆移”或“不移动”)

②650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为__________________（保留2位有效数字）。

③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_________P总。

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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）反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有___________。

A．加入CH3OH　 B．升高温度　　 C．增大压强　　　 D．移出H2O　　 E．使用催化剂

（3）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．H2和CO2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

（4）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。

①该反应△H_____0（填“&gt;”、“&lt;”或“=”），550 ℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡__________（填“正移”、“逆移”或“不移动”）。

②650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为_____________（保留2位有效数字）。

③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_________p总。

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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=﹣90.7kJ•mol﹣1

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

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H3=﹣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 　　　　 （填字母）．

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=2通入1L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 　　　　　 　　 （填字母）．

A．△H＜0

B．P1＜P2＜P3

C．若在P3和316℃时，起始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 　　　　 　　　　 ．

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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=－90.7kJ·mol-1

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

③CO(g）+H2O(g）CO2(g）+H2(g）△H3=－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　　　　　　 （填字母）。

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　　　　　　　　 （填字母）。

A．△H <0

B．P1<P2<P3

C．若在P3和316℃时，起始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　　　　　　　　 。

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