二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:

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问题描述:

二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应:

甲醇合成反应:

①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1kJ·mol-1

②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1

水煤气变换反应:

③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1

二甲醚合成反应:

④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ·mol-1

⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示)。

⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响 。

⑶由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。

⑷有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。

⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池(5.93kW·h·kg-1),若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。

一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_______个电子的电量;该电池理论输出电压1.20V,能量密度E=_____(列式计算,能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×105J)

范赣军回答:

  答案:(1

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