二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的精细化工产品，被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知：CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(1) △H＝－1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段：
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚；2CH3OH
CH3OCH3＋H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚：3H2(g)＋3CO(g)
CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝－247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下：
（1）写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式（结果保留一位小数） 。
（2）①方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚，尽管产率高，但是逐步被淘汰的主要原因是 。
（3）在反应室2中，一定条件下发生反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是 。
A．低温高压 B．加催化剂 C．增加CO浓度 D．分离出二甲醚
（4）在反应室3中，在一定温度和压强条件下发生了反应：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O (g) △H＜0反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断正确的是
（填序号）。
A．P3＞P2 T3＞T2 B．P2＞P4 T4＞T2
C．P1＞P3 T1＞T3 D．P1＞P4 T2＞T3
（5）反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
△H＞0写出平衡常数的表达式：
。如果温度降低，该反应的平衡常数
。（填“不变”、“变大”、“变小”）
（6）如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。则a电极的反应式为：________________。
（1）CO(g)＋H2(g)＋O2(g)
CO2(g)＋H2O(l) △H＝—567.3kJ/mol（2分）
（2）浓硫酸对设备腐蚀性严重，环境污染严重，操作条件恶劣。（2分）
（3）AD（2分）
（4）C D（2分）
（5）k＝
（2分），变小（1分）
（6）CH3OCH3－12e－+16OH－＝2CO32－+11 H2O（3分）
【解析】
考点分析：（1）已知CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(1) △H＝－1455kJ/mol，
3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) △H＝－247kJ/mol由盖斯定律两个方程式合并得
H2(g)＋CO(g) +O2(g)
H2O(1)＋CO2(g) △H＝—567.3kJ/mol。
（2）中考虑到用到浓硫酸，会对设备有所损坏，且环境污染严重，操作条件恶劣。
（3）结合反应特点，可以加压或降温，或分离出产品，均能增大CO的转化率。
（4）由方程式3H2(g)＋CO2(g)
CH3OH(g)＋H2O (g) △H＜0可知，增大压强或降低温度有利于反应向正反应方向进行，P1 >P2 >P3
>P4 ,T1 >T2 >T3
>T4所以CD正确。
（5）化学平衡常数的表达式为k＝，因为正反应吸热，所以降温，平衡向逆反应方向移动，平衡常数变小。
（6）由图可知，原电池的电解质溶液为KOH溶液，碱性；a极为原电池的负极，电极反应式为
CH3OCH3－12e－+16OH－＝2CO32－+11 H2O，b极为正极，电极反应式为O2+2H2O－4e－=4 OH－.
考点：热化学方程式的书写、化学反应平衡的移动、平衡常数、及原电池原理。
期末集结号系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/（mol?L-1） | 0.28 | 0.86 | 0.86 |
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科目：高中化学 来源：2011-2012学年江苏省无锡市高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题
（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=2CO2-3+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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科目：高中化学 来源： 题型：
（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=2CO2-3+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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科目：高中化学 来源：2012届江苏省无锡市高三上学期期末考试化学试卷 题型：填空题
（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=2CO2-3+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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