二甲醚（DME）在工業(yè)上有許多獨特用途，由CO2、H2制備二甲醚的主反應、副反應如下：
| 編號 | 反應方程式 | 反應熱 | 平衡常數(shù) |
| Ⅰ | CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） | △H1=-49.0kJ?mol-1 | K1 |
| Ⅱ | 2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g） | △H2=-24.5kJ?mol-1 | K2 |
| Ⅲ | CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g） | △H3=+41.2kJ?mol-1 | K3 |
| Ⅳ | △H=？ | K |
（1）寫出反應Ⅳ：CO2與H2一步反應合成二甲醚的熱化學反應方程式
2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol
2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol
。反應Ⅳ的平衡常數(shù)K=K
2
1
?
K
2
K
2
1
?
K
2
（2）催化劑的選擇性：同時發(fā)生多種反應的反應體系，同一催化劑對不同反應的促進程度不同。恒壓條件下，CO2和H2起始投料的物質的量之比為1：3時，二甲醚的選擇性隨溫度的變化曲線如圖。CH3OCH3的選擇性=
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物質的量
反應的
C
O
2
的物質的量
①二甲醚的選擇性隨溫度升高而降低的原因是
主反應Ⅳ為放熱反應，副反應Ⅲ為吸熱反應，升溫有利于吸熱反應
主反應Ⅳ為放熱反應，副反應Ⅲ為吸熱反應，升溫有利于吸熱反應
。②關于合成二甲醚工藝的理解，下列說法正確的是
BD
BD
。A．二甲醚的平衡產率隨溫度升高而增大
B．提高催化劑的活性和選擇性，減少CO等副產物是工藝的關鍵
C．其他條件不變，平衡狀態(tài)下縮小容器體積，CO的物質的量保持不變
D．其他條件不變，恒壓條件下的二甲醚選擇性大于恒容條件下的二甲醚選擇性
③280℃時，若加入CO2的物質的量為1mol,生成二甲醚的選擇性為40%，現(xiàn)收集到0.08mol的二甲醚，則CO2轉化率為
40%或0.4
40%或0.4
。（3）光能儲存一般是指將光能轉換為電能或化學能進行儲存，利用太陽光、CO2、H2O生成二甲醚的光能儲存裝置如圖所示，則b極的電極反應式為
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
。
【答案】2CO2（g）+6H2（g）?CH3OH（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol；；主反應Ⅳ為放熱反應，副反應Ⅲ為吸熱反應，升溫有利于吸熱反應；BD；40%或0.4；2CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O
K
2
1
?
K
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：7引用：1難度：0.6
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1．氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在，是宇宙中分布最廣泛的物質，它構成了宇宙質量的75%，屬于二次能源．工業(yè)上生產氫的方式很多，常見的有水電解制氫，煤炭氣化制氫，重油及天然氣水蒸氣催化制氫等．氫氣是一種理想的綠色能源，如圖1為氫能產生和利用的途徑：
（1）圖1的四個過程中能量轉化形式有
A．2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
（2）電解過程要消耗大量的電能，而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水．
2H2O（1）2H2（g）+O2（g）△H 1 2H2O（1）通電2H2（g）+O2（g）△H2光照催化劑
以上反應的△H1△H2（選填“＜”、“＞”或“=”）
（3）已知H2O（l）→H2O（g）△H=+44kJ．mol-1，依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態(tài)水的熱化學方程式
（4）氫能利用需要選擇合適的儲氫材料．
①NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應生成NaBO2，且反應前后B的化合價不變，該反應的化學方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產氫化物：LaNi3（s）+3H2（g）═LaNi3H6（s）△H＜0，欲使LaNi3H6（s）釋放出氣態(tài)氫，根據(jù)平衡移動的原理，可改變的條件之一是
③一定條件下，如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫，使C7H8轉化為C7H14，則電解過程中產生的氣體X 為，電極A上發(fā)生的電極反應式為．發(fā)布：2024/12/17 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5 -
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