二甲醚(CH
3OCH
3)和甲醇(CH
3OH)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,具有清潔、高效等優(yōu)良的性能.以CH
4和H
2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下:
(1)催化反應(yīng)室B中CO與H
2合成二甲醚的化學(xué)方程式為
.
(2)催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為:
CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)…(I)
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)…(Ⅱ)
催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)…(Ⅲ)
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)…(Ⅳ)
①已知:原子利用率=
預(yù)期產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量 |
全部生成物質(zhì)的相對分子質(zhì)量總和 |
×100%,試求反應(yīng)(Ⅳ)的原子利用率為
64%
64%
.
②反應(yīng)(Ⅳ)的△S
<
<
0(填“>”、“=”或“<”).
③在壓強為5MPa,體積為VL的反應(yīng)室c中,amol CO與20mol H
2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)(Ⅲ)生成甲醇,CO的’轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖.則該反應(yīng)的△H
<
<
0(填“>”、“=”或“<”).300℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(用含字母的代數(shù)式表示).
(3)我國某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”.該燃料電池負極的電極反應(yīng)式為:
CH
3OCH
3-12e
-+16OH
-=2CO
2-3+11H
2O.有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫(體積分?jǐn)?shù)為x)廢氣的方法如下:
①將含SO
2的廢氣通入電解飽和食鹽水所得溶液中,得NaHSO
3溶液;
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸;
③將鹽酸加入NaHSO
3溶液中得SO
2氣體回收.
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣,計算消耗二甲醚的質(zhì)量
.