Question

合成气（CO+H₂）是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途．  可以生产被称为21世纪的新型燃料--甲醇、二甲醚（CH₃OCH₃）等物质．其工艺流程如下：
（1）写出用合成气生产二甲醚的化学方程式______．

（2）尾气循环中涉及到以下反应：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g），请写出某温度下该反应的平衡常数表达式______．
（3）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
反应Ⅱ：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃（g）+H₂O（g）△H₂
①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．

温度	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断△H₁______0（填“＞”、“=”、“＜”）．
②已和：CH₃OH（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₃=-192.9kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₄=-241.8kJ?mol^-1
则△H₂=______．
（4）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，铂为电极构成燃料电池．写出该电池负极的电极反应式______．

Answer 1

（1）一氧化碳和氢气在一定的条件下合成甲醇的化学方程式为：2CO+4H₂

一定条件  .

CH₃OCH₃+H₂O，故答案为：2CO+4H₂

一定条件  .

CH₃OCH₃+H₂O；
（2）反应的平衡常数表达式=

各个生成物平衡浓度系数次方的乘积

各个反应物平衡浓度系数次方的乘积

，即表达式：K=

c(CO)?c3(H2)

c(H2O)?c(CH4)

，故答案为：K=

c(CO)?c3(H2)

c(H2O)?c(CH4)

；
（3）①根据表中数据可以看出：温度越高，化学平衡常数越小，而对于放热反应，该结论成立，故答案为：＜；
②根据盖斯定律来计算化学反应的焓变得出△H₂=-48.9kJ?mol^-1，故答案为：-48.9kJ?mol^-1；
（4）燃料电池中，负极上是燃料甲醚发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，即为：CH₃OCH₃+160H^--12e^-═2CO₃^2-+11H₂O，故答案为：CH₃OCH₃+160H^--12e^-═2CO₃^2-+11H₂O．