Question

【题目】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，甲醚是种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455kJ·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_______________________。

（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)+H2O(g) △H<0 —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lmolH2O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

（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。请写出该电池中负极上的电极反应式是：________________________。

（4）用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500mLNaCl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)。

Answer 1

【答案】 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol ad CH3OCH3+16OH﹣-12e﹣=2CO32﹣+11H2O Y电极附近溶液中有气体产生，上部分呈黄绿色 1

【解析】本题主要考查电解池原理。

（1）燃烧热对应1mol甲醚，甲醚燃烧的热化学方程式：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol。

（2）a.c(H2)与c(H2O)的比值随着反应进行而变化，当保持不变时表明反应达到平衡状态；b.都是正反应速率，不能判断反应达到平衡状态；c.容器中气体的质量、体积不变，气体密度保持不变，不能判断反应达到平衡状态；d.容器中气体压强随着反应进行而改变，不再改变时，表明反应达到平衡状态。故选ad。

（3）负极发生氧化反应，生成CO32﹣、H2O，该电池中负极上的电极反应式是：CH3OCH3+16OH﹣-12e﹣=2CO32﹣+11H2O。

（4）Y是阳极，在阳极上，氯离子被氧化为氯气，电解过程中Y电极附近观察到的现象是Y电极附近溶液中有气体产生，上部分呈黄绿色；2.8LO2的物质的量为2.8/22.4mol=0.125mol，O2～4e-～4OH-，NaCl溶液中生成0.5molOH-，C(OH-)=0.5/0.5mol/L=1mol/L。