二甲醚（CH3OCH3）有優(yōu)良的燃燒性能，被稱為21世紀的“清潔能源”。一步法合成二甲醚是以合成氣（CO/H2）為原料，在一定溫度、壓強和催化劑作用下進行，反應器中發(fā)生了下列反應：
Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-90kJ?mol-1
Ⅱ：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-23kJ?mol-1
Ⅲ：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g））△H3=-41kJ?mol-1
（1）一種新合成二甲醚的方法為一定條件下：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g），該反應的ΔH=-121-121kJ?mol-1；判斷該反應在一定溫度下、體積恒定的密閉容器中，下列不能作為達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 BB。
A．平均摩爾質(zhì)量保持不變
B．容器內(nèi)氣體的密度不變
C．容器內(nèi)壓強保持不變
D．單位時間內(nèi)消耗2mol CO2，同時消耗1mol二甲醚
（2）可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反應Ⅰ：CH3OCH3（g）+CO（g）?CH3COOCH3（g）△H1
反應Ⅱ：CH3COOCH3（g）+2H2（g）?CH3OH（g）+C2H5OH（g）△H2
①壓強為pkpa時，溫度對二甲醚和乙酸甲酯平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖甲所示，則△H1＜＜（填“＞”或“＜”）0。
②溫度對平衡體系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影響如圖乙所示，在300～600K范圍內(nèi)，乙酸甲酯的含量逐漸增大，而乙醇的百分含量逐漸減小的原因是：在300～600K內(nèi)，隨溫度升高，反應Ⅰ向逆反應方向移動的程度比反應Ⅱ的小在300～600K內(nèi)，隨溫度升高，反應Ⅰ向逆反應方向移動的程度比反應Ⅱ的小。
（3）25℃時，以二甲醚燃料電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）為電源，電解600mL一定濃度的NaCl溶液．寫出通入二甲醚一極的電極反應式 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。電解一段時間后，NaCl溶液的pH變?yōu)?2（假設(shè)電解前后NaCl溶液的體積不變），則理論上消耗二甲醚的物質(zhì)的量為 5×10-45×10-4mol。若向U形管內(nèi)電解后的溶液中通入CO2氣體，使所得溶液c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1，則此時溶液中的c（H+）=1×10-101×10-10mol?L-1（室溫下，H2CO3的Ka1=4×10-7，Ka2=5×10-11）。
【答案】-121；B；＜；在300～600K內(nèi)，隨溫度升高，反應Ⅰ向逆反應方向移動的程度比反應Ⅱ的??；CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；5×10-4；1×10-10
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：19引用：1難度：0.6
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（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關(guān)的電極反應式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5
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