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二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料.工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO
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问题描述:

二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料.工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为CuO/ZnO/Al2O2):2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol.

(1)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:

CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol

2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2

CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-38.7kJ/mol

则△H2=___.

(2)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的___(填正、负)极,通DME的电极反应为___.

李树忱回答:
  (1)已知:   ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-100.46kJ/mol   ②2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol   根据盖斯定律:②-①×2得:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-204.7kJ/mol-(-100.46kJ/mol)×2=-3.78kJ/mol;   故答案为:-3.78kJ/mol;   (2)该燃料电池中,氧气在正极得电子,则通入氧气的电极是电源的正极,负极上二甲醚失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则负极反应式为:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+,   故答案为:正;CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+.
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