- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

山西省太原市第五中学2019-2020学年高三下学期化学3月月考试卷

二甲醚主要用于替代汽车燃油、制氢及用于燃料电池原料。回答下列问题

（1）、二甲醚在加热条件下能发生分解：（CH₃）₂O（g）→CH₄（g）+H₂（g）+CO（g），在某温度压强下测定其动力学数据如下：

t/s	0	200	400	600	800
c［（CH₃）₂O]/mol·L^-1	0.01000	0.00916	0.00839	0.00768	0.00702

0～800s 的二甲醚平均反应速率为。

（2）、一种“直接二甲醚燃料电池”结构如下图所示，电解质为强酸溶液。电池工作时，能量转化方式为，负极的电极反应式为。

（3）、二甲醚与水蒸气重整制 H₂ ，相同投料比及流速时，单位时间内 H₂ 产率与催化剂及温度下关系如下图所示，适宜的催化剂是（选填 a、b、c）及适宜的温度是。

（4）、工业中用 CO 和 H₂ 为原料可制取二甲醚，在 250℃、5MPa 及催化剂作用下，在反应器中合成。

a：3CO（g）+3H₂（g） ⇌ CH₃OCH₃（g）+CO₂（g） K₁

b：2CO（g）+4H₂（g）⇌ CH₃OCH₃（g）+H₂O（g） K₂

c：CO（g）+2H₂（g）⇌ CH₃OH（g）

已知：投料比 n（H₂）/n（CO₂）与原料气转化率的关系如下图所示。

①最佳 n（H₂）/n（CO）比为（填图中数字）。

②同一温度下，CO（g）+H₂O（g）⇌ CO₂（g）+H₂（g）平衡常数为 K₃ ，则 K₃=用含 K₁、K₂ 代数式表示）。

（5）、已知反应 CO₂（g）+3H₂（g）⇌ CH₃OH（g）+H₂O（g）。一定条件下，向体积为 1L 的密闭容器中充入 1molCO₂和 3molH₂ ，测得 3min 时υ（H₂）=0.5mol/L·min，10min 时达到平衡，平衡时，CO₂ 转化率为 75%，在下图中画出 CO₂ 和 CH₃OH（g）的浓度随时间变化曲线。