Question

二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，在未來(lái)可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：

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

（1）若要增大反應(yīng)①中H₂的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為       。

A．加入某物質(zhì)作催化劑                               B．加入一定量CO

C．反應(yīng)溫度降低                                         D．增大容器體積

（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c(CO)＝1 mol/L，c(H₂)＝2.4 mol/L，5 min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50％，則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為       　      ；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(CO)＝4 mol/L，c(H₂)＝a mol/L；達(dá)到平衡后，c(CH₃OH)＝2 mol/L，a＝         mol/L。

（3）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的△H＝          ；830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1.0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K     1.0（填“>”、“<”或“＝”）。

（4）二甲醚的燃燒熱為1455 kJ·mol^－1，則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為                。

（5）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其工作原理如圖所示。b電極是         極，寫(xiě)出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式                                               。

Answer 1

（1）B C（2分）

（2）0.1mol/(L·min) （2分）；5.4 （2分）

（3）ΔH＝－246.1 kJ·mol^－1（2分）；＞（2分）

（4）CH₃OCH₃(g)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋3H₂O(l)    ΔH＝－1455 kJ·mol^-1（2分）

（5）正極（1分）；CH₃OCH₃＋3H₂O－12e^－＝2CO₂＋12H⁺（2分）