Question

二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型燃料，在未来可能替代汽车燃油、石油液化气、城 市煤气等，市场前景极为广阔。它清洁，高效，具有优良的环保性能。 工业上制二甲醚是在一定温度(230~ 280℃)、压强(2.0~10.0 MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应。
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H1=-90.7 kJ . mol^-1①
2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2 =-23.5 kJ . mol^-1 ②
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H3=-41.2 kJ . mol^-1 ③
(1)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H₂(g)CH₃OCH₃(g)+CO₂(g)，则该反应的△H ___，平衡常数表达式为___，在恒温、可变容积的密闭容器中进行上述反应，增大压强，二甲醚的产率会____（填升高、降低或不变）。
(2)二氧化碳是一种重要的温室气体，减少二氧化碳的排放是解决温室效应的有效途径。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大进展，其化学反应方程式为2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g) △H>0。 该反应在恒温、体积恒定的密闭容器中进行，下列不能作为该反应已达到化学平衡状态的判断依据的是____。
A．容器内混合气体的密度不变
B．容器内混合气体的压强保持不变
C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．单位时间内消耗2 mol CO₂的同时消耗1 mol二甲醚
(3)二甲醚气体的燃烧热为1 455 kJ．mol^-1，工业上用合成气(CO、H₂)直接或间接合成二甲醚。 下列有关叙述正确的是____。
A．二甲醚分子中含共价键
B．二甲醚作为汽车燃料不会产生污染物
C．二甲醚与乙醇互为同系物
D．表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH₃OCH₃(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(g) △H=-1 455 kJ．mol^-1
(4)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为___（填A电极或B电极），写出A电极的电极反应式：___ 。

Answer 1

(1) -246.1 kJ . mol^-1  ；；升高
(2)A
(3)A
(4)B电极； CH₃OCH₃+3H₂O- 12e^-=2CO₂+12H⁺