(14分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和...

（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。

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（14分）二甲醚(CH₃OCH₃)和甲醇(CH₃OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g) △H＞0。

在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH₄和2.0molH₂O通入反应室1（假设容积为10L），1min末有0.1molCO生成，则1min内反应的平均速率v(H₂)=________mol·L^-1·min^-1。

（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为________。

（3）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为2L)中   0.2molCO与0.4molH₂在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：

① P₁________P₂  (填“<”、“>”或“=”)。

②在P₁压强下，100℃时，反应CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K的值为________

若温度不变，再加入1.0molCO后重新达到平衡，则CO的转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”），CH₃OH的体积分数________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

③在其它条件不变的情况下，反应室3再增加0.2molCO与0.4molH₂，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”），c(CH₃OH)________0.1mol/L（填“>”、“<”或“ = ”）

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（14分）二甲醚(CH₃OCH₃)和甲醇(CH₃OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H＞0。

在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH₄和2.0molH₂O通入反应室1(假设容积为100L)，10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率V(H₂)=________mol·L^-1·min^-1。

（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为________。

（3）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH₂在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H₂(g)　 CH₃OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则：

① P₁________P₂  (填“<”、“>”或“=”)。

②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO与2amolH₂，达到新平衡时，CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”，下同。)，平衡常数________。

③在P₁压强下，100℃时,CH₃OH(g)  CO(g) + 2H₂(g)反应的平衡常数为________

（用含a、V的代数式表示）。

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(14分)甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下

（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学方程式：　　　　　　　　　　 。

（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，

则：①P1　　　　　 P2。(填“<”、“>”或“=”)

②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率　　　　 。(填“增大”、“减小”或“不变”)

③在P1压强下，100℃时，反应：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为　　　 。(用含a、V的代数式表示)。

（3）下图为绿色电源“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　　 。

（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

① 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)；ΔH＝－90.8 kJ·mol1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)；ΔH＝－23.5kJ·mol1

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

则反应：3H2(g) +3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH＝　　　　　　 。

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二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

(1)在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1(假设容积为100L)，10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率V(H2)=________。该反应平衡常数的表达式：_____________。

(2)已知：CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1323 KJ/mol；

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 KJ/mol；

CO的燃烧热：283KJ/mol。

在一定条件下，反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，该热化学方程式为_______________。(本题涉及的条件均在同一条件下)

(3) 绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如右图所示,写出X电极的电极反应式_______________

(4)反应室3中在催化剂作用下发生如下反应：CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)。对此反应进行如下研究：

①在容积为1L的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图1所示。

则：该正反应的△H___________0(填“<”、“>”或“=")。

②在容积均为1L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5min时甲醇的体积分数如图2所示。下列说法正确的是_______________

A．a、b、c三容器5min时的正反应速率大小为：b＞a＞c

B．达到平衡时，a、b、c三容器中CO转化率为a＞b＞c

C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。

D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压

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二甲醚（CH₃OCH₃）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料。以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g） △H>0。在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。将1．0molCH₄和2．0molH₂O通入反应室1（假设容积为100L），10min末有0．1molCO生成，则10min内反应的平均速率V（H₂）=________。

（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为________。

（3）在压强为0．1MPa条件下，反应室3（容积为VL）中amolCO与2amolH₂在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）　CH₃OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：

① P₁P₂  （填“<”、“>”或“="）。

②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO

与2amolH₂，达到新平衡时，CO的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”。下同。），平衡常数________。

③在P₁压强下，100℃时,CH₃OH（g） CO（g） + 2H₂（g）反应的平衡常数为________

（用含a、V的代数式表示）。

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