二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的...

二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：　 甲醇合成反应：

（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)　　 △H1 = -90.1kJ•mol-1

（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)　　 △H2　 = -49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应：

（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)　　 △H3　 = -41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应：

（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)　　 △H4　 = -24.5kJ•mol-1

（1）分析二甲醚合成反应（iV）对于CO转化率的影响　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　 根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响：　　　　　　　　 。

（3）有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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二甲醚（CH₃OCH₃）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H₂、CO、和少量CO₂）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应（均为可逆反应）：

①CO(g)+ 2H₂(g) = CH₃OH(g)                                  △H₁=—90．1 kJ·mol^-1

②CO₂(g)+ 3H₂(g) = CH₃OH(g)+H₂O(g)                       △H₂=—49．0 kJ·mol^-1

水煤气变换反应 ③CO(g) + H₂O (g)=CO₂(g)+H₂(g)             △H₃=—41．1 kJ·mol^-1

二甲醚合成反应 ④2CH₃OH(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)         △H₄=—24．5 kJ·mol^-1

（1）由H₂和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为________。

（2）一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应①，下列描述能说明反应到达平衡状态的是________。

a.容器中气体平均相对分子质量保持不变

b.容器中气体密度保持不变

c.CH₃OH(g)浓度保持不变

d.CH₃OH(g)的消耗速率等于H₂ (g)的消耗速率

（3）一定温度下，将8mol CH₃OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④，一段时间后到达平衡状态，反应过程中共放出49kJ热量，则CH₃OH(g)的平衡转化率为________ ，该温度下，平衡常数K=________；该温度下，向容器中再充入2mol CH₃OH(g)，对再次达到的平衡状态的判断正确的是________。

a.CH₃OH(g)的平衡转化率减小

b.CH₃OCH₃ (g)的体积分数增大

c.H₂O(g)浓度为0．5mol·L^-1

d.容器中的压强变为原来的1．25倍

（4）二甲醚—氧气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，若电解质为酸性，二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为________；消耗2．8L(标准状况)氧气时，理论上流经外电路的电子________mol

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合成气（主要成分为CO、CO2和H2）是重要的化工原料，可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚（CH3OCH3）。

己知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H1=-49.0kJ·mol-1

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H2=+41.1 kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　 △H3=-24.5 kJ·mol-1

（1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是__________；若想减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。

②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填标号）。

a．逆反应速率先增大后减小　　　　　　 b．H2的转化率增大

c．反应物的体积百分含量减小　　　　　 d．容器中的变小

③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L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___________。

（2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。

①该反应的热化学方程式是_______________________________。

②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释290℃后升高温度，CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________。

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CO2、CO可与H2在一定条件下反应合成二甲醚（CH3OCH3）、甲醇（CH3OH）、草酸（H2C2O4）等化工原料。

（1）二甲醚可作为绿色环保型能源。二甲醚空气燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时，c通入的物质为______________ ，该电极的电极反应式为_______________。

（2）某同学用甲醇和其它试剂组装了如下图所示装置，来研究有关电化学问题（甲、乙、丙三池中电解质足量）。当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

①丙池中F电极为____________（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”），该池的总反应化学方程式为_______________；

②若丙池溶液的体积为500 mL，当乙池中C极质量减轻5.4g时，丙池溶液的pH为_______（忽略溶液体积的变化）；

③一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是______ (填序号）。

A. Cu　　　　　　　 B. CuO　　　　　　 C. Cu(OH)2　　　　　　　 D. Cu2(OH)2CO3

（3）已知：常温下，H2C2O4的电离常数分别是Ka1≈5.0×10-2，Ka2≈6.0×l0-5。草酸的钾盐有K2C2O4、KHC2O4。常温下，KHC2O4的水解常数Kh2＝___________，KHC2O4溶液的pH______7（填“﹥”、“﹤”或“=”）。

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二甲醚(CH3OCH3)，是一种易燃气体。主要作为甲基化试剂和各类气雾推进剂，在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。其制备方法之一可由H2和CO合成：2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)　　 ΔH<0

（1）该反应的ΔS_____0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）在恒温恒容容器中，不能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(选填字母序号)。

a.二甲醚和水蒸气的体积比等于1︰1　　　　 b．容器中压强保持不变

c．υ正（H2）＝4υ逆（CH3OCH3）　　　　　　　 d．容器中一氧化碳的物质的量不再改变

（3）在密闭容器中，反应达到平衡后下列措施能加快反应速率并提高CO转化率的是___(选填字母序号)。

a．将H2O(g)从体系中分离出来　　　　　　　　 b．缩小容器体积，使体系压强增大

c．加入合适的催化剂　　　　　　　　　　　　　 d．升高体系温度

（4）T℃时，在2 L密闭容器中，充入4 molCO和8 molH2发生反应，测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ(图中实线)所示：

①T℃时，在状态Ⅰ的条件下，反应达到C点时体系处于平衡状态，以H2 表示该反应的平均速率υ(H2)=_________， CO的转化率是________，反应的平衡常数KⅠ=_________。

②若仅改变某一条件，测得H2物质的量随时间变化如图状态Ⅱ所示，则KⅠ _____KⅡ(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③若仅改变某一条件时，测得H2的物质的量随时间变化如图状态Ⅲ所示，则改变的条件可能是_____________________________。

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二甲醚(CH3OCH3)是一种易燃气体。主要作为甲基化试剂和各类气雾推进剂，在制药、染料、农药工业中有许多独特的用途。其制备方法之一可由H2和CO合成：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g)　　 ΔH<0

（1）该反应的ΔS__0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）在密闭容器中，上述反应达到平衡后，下列措施能加快反应速率并提高CO转化率的是__(选填字母序号)。

a．将H2O(g)从体系中分离出来　　　 b．缩小容器体积，使体系压强增大

c．加入合适的催化剂　　　　　　　　 d．升高体系温度

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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．Ⅰ．工业制备二甲醚的生产流程如下：

催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）发生如下反应：

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol　　 ①

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol　　 ②

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol　　 ③

（1）甲烷氧化可制得合成气，反应如下：CH4(g)+O2CO(g)+2H2(g)　　 △H=-35.6kJ/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△H=______，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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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＝ _____________。该反应的平衡常数表达式为：_______；在830℃时K＝1.0，则在催化反应室中该反应的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。

a电极是________极，其电极反应方程式为_________________。

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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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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285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1；计算反应4C（s）+6H2（g）+O2（g）═2CH3OCH3（g）的反应热△H= 　　　　　　　 kJ·mol﹣1；

（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”，下同）。

（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500mL 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2.8LO2（标准状况下）时，计算此时：NaCl溶液中C(OH-)=　　 　　　　 　 mol/L（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）．

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