二甲醚（DME）在工業(yè)上有許多獨(dú)特用途，由CO2、H2制備二甲醚的主反應(yīng)、副反應(yīng)如下：
| 編號(hào) | 反應(yīng)方程式 | 反應(yīng)熱 | 平衡常數(shù) |
| Ⅰ | CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） | △H1=-49.0kJ?mol-1 | K1 |
| Ⅱ | 2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g） | △H2=-24.5kJ?mol-1 | K2 |
| Ⅲ | CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） | △H3=+41.2kJ?mol-1 | K3 |
| Ⅳ | △H=？ | K |
（1）寫出反應(yīng)Ⅳ：CO2與H2一步反應(yīng)合成二甲醚的熱化學(xué)反應(yīng)方程式
2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol
2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol
。反應(yīng)Ⅳ的平衡常數(shù)K=K
2
1
?
K
2
K
2
1
?
K
2
（2）催化劑的選擇性：同時(shí)發(fā)生多種反應(yīng)的反應(yīng)體系，同一催化劑對(duì)不同反應(yīng)的促進(jìn)程度不同。恒壓條件下，CO2和H2起始投料的物質(zhì)的量之比為1：3時(shí)，二甲醚的選擇性隨溫度的變化曲線如圖。CH3OCH3的選擇性=
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物質(zhì)的量
反應(yīng)的
C
O
2
的物質(zhì)的量
①二甲醚的選擇性隨溫度升高而降低的原因是
主反應(yīng)Ⅳ為放熱反應(yīng)，副反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，升溫有利于吸熱反應(yīng)
主反應(yīng)Ⅳ為放熱反應(yīng)，副反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，升溫有利于吸熱反應(yīng)
。②關(guān)于合成二甲醚工藝的理解，下列說(shuō)法正確的是
BD
BD
。A．二甲醚的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而增大
B．提高催化劑的活性和選擇性，減少CO等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵
C．其他條件不變，平衡狀態(tài)下縮小容器體積，CO的物質(zhì)的量保持不變
D．其他條件不變，恒壓條件下的二甲醚選擇性大于恒容條件下的二甲醚選擇性
③280℃時(shí)，若加入CO2的物質(zhì)的量為1mol,生成二甲醚的選擇性為40%，現(xiàn)收集到0.08mol的二甲醚，則CO2轉(zhuǎn)化率為
40%或0.4
40%或0.4
。（3）光能儲(chǔ)存一般是指將光能轉(zhuǎn)換為電能或化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，利用太陽(yáng)光、CO2、H2O生成二甲醚的光能儲(chǔ)存裝置如圖所示，則b極的電極反應(yīng)式為
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
。
【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式；化學(xué)平衡的影響因素．
【答案】2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol；；主反應(yīng)Ⅳ為放熱反應(yīng)，副反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，升溫有利于吸熱反應(yīng)；BD；40%或0.4；2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
K
2
1
?
K
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：1難度：0.6
相似題
-
1．肼（N2H4）可作為發(fā)射火箭的燃料。已知1g液態(tài)肼（N2H4）氣體在空氣中燃燒生成氮?dú)夂退魵?，放?6.7kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 3:0:4組卷：118引用：9難度：0.6 -
2．氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，屬于二次能源．工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多，常見(jiàn)的有水電解制氫，煤炭氣化制氫，重油及天然氣水蒸氣催化制氫等．氫氣是一種理想的綠色能源，如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑：
（1）圖1的四個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A．2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
（2）電解過(guò)程要消耗大量的電能，而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水．
2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H 1 2H2O（1）通電2H2（g）+O2（g）△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1△H2（選填“＜”、“＞”或“=”）
（3）已知H2O（l）→H2O（g）△H=+44kJ．mol-1，依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
（4）氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料．
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物：LaNi3（s）+3H2（g）═LaNi3H6（s）△H＜0，欲使LaNi3H6（s）釋放出氣態(tài)氫，根據(jù)平衡移動(dòng)的原理，可改變的條件之一是
③一定條件下，如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫，使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14，則電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X 為，電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為．發(fā)布：2024/12/17 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5 -
3．在298K、1.01×105Pa下，將0.5mol CO2通入750mL 1mol?L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下，1mol CO2通入1L 2mol?L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量，則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 4:0:1組卷：136引用：5難度：0.7