二甲醚(CH3OCH3)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

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  • 解题思路:(1)依据流程分析,催化反应室B中CO与H2生成二甲醚和水;

    (2)①依据原子利用率的计算方法计算得到;

    ②反应前后气体体积缩小;

    ③依据图象分析,随温度升高,一氧化碳转化率减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应;依据平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;

    (3)依据化学反应转化关系,热量电池电极饱和氯化钠溶液生成的氢氧化钠吸收二氧化硫,结合电子守恒进行计算;

    (1)催化反应室B中CO与H2生成二甲醚和水,反应的化学方程式为:2CO+4H2

    催化剂

    .

    △CH3OCH3+H2O;

    故答案为:2CO+4H2

    催化剂

    .

    △CH3OCH3+H2O;

    (2)①原子利用率=[预期产物的相对分子质量/全部生成物质的相对分子质量总和]×100%,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的原子利用率=[32/44+6]×100%=64%;

    故答案为:64%;

    ②反应是气体体积减小的反应,熵变小于0;

    故答案为:<;

    ③依据图象CO的转化率与温度的关系分析,随温度升高,一氧化碳转化率减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,△H<0;依在压强为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,300°C一氧化碳的转化率为a1列式:

    CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

    起始量(mol/L) [a/V] [20/V] 0

    变化量(mol/L) [a/V]×a12×[a/V]×a1[a/V]×a1

    平衡量(mol/L)[a/V]-[a/V]×a1[20/V]-2×[a/V] [a/V]×a1

    平衡常数K=

    (

    a

    V×a1)

    a

    V−

    a

    V×a1×(

    20

    V−

    2a

    V)2=

    a1V2

    4a2(1−a1);

    故答案为:

    a1V

    点评:

    本题考点: 热化学方程式;反应热和焓变;化学电源新型电池.

    考点点评: 本题考查了热化学方程式的书写方法,化学平衡的分析判断,平衡常数计算应用,原电池、电解池原理中的电子守恒计算,题目难度中等.