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1、填空题 二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H 1=" -" 90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 =" -" 23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H3 =" -" 41.2 kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)。
该反应的反应热△H =_________。催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是 。
(2)已知:反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将(填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为 。
(4)图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

该电池工作时,H+向 极移动(填“正”或“负”);a电极的电极反应式为 。
参考答案:(1)-246.1KJ/mol,提高化学反应速率;(2)逆向
本题解析:
试题分析:(1)①×2+②+③,整理可得3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)
△H=2△H 1+△H2 +△H3 =-246.1KJ/mol;由于该反应的正反应是放热反应,所以若要采用很高的温度,反应物的转化率 降低,之所以在催化反应室中采用300℃的反应温度,是为了提高化学反应速率,缩短达到平衡所需要的时间;(2)各种物质的浓度分别是:c(CO)=1mol/L; c(H2)="1.5mol/L;" c(CH3OH)=1mol/L.由于Q=
,所以此时反应将逆向进行;(3)在上述反应过程中制取的物质中除了含有二甲醚外,还含有甲醇、CO、CO2、水蒸气,所以制取流程中二甲醚精制的实验操作名称为蒸馏;(4)在绿色电“二甲醚燃料电池”工作时,H+向负电荷较多的正极极移动;负极a电极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
考点:考查盖斯定律的应用、反应热效应的判断、化学反应进行的方向的判断、混合物的分离方法、燃料电池 的电极反应式的书写的知识。
本题难度:困难
2、选择题 燃烧电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转化为电能的装置,电解质溶液是强碱(如KOH)溶液,下面关于甲烷燃烧电池的说法不正确的是
A.正极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—
B.负极反应式为CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O
C.随着放电的进行,溶液的pH值不变
D.甲烷燃烧电池的能量利用率比甲烷燃烧的大
参考答案:C
本题解析:原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以选项AB正确。将正负极电极反应式叠加即得到总反应式为CH4+2O2=CO32-+3H2O,因此溶液的碱性是降低的,C不正确。D是正确的,所以答案是C。
本题难度:简单
3、选择题 如图是甲醇--空气电池工作时的示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)??和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应.下列说法中正确的是( )
A.正极反应式为:2H++2e-=H2↑
B.乙电极为电池的负极,b处通入的物质是空气
C.负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
D.在电池反应中,每消耗lmol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体22.4L

参考答案:该燃料电池的本质为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是

A.a为CH4,b为CO2
B.CO32
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列有关以KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池的叙述不正确的是( )
A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变
C.该燃料电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.2mol电子转移
参考答案:A.通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O
本题解析:
本题难度:简单