合成气(CO+H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途。 可以生产被称为21世纪的新型燃料——甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质。其工艺流程如下:
(1)写出用合成气生产二甲醚的化学方程式 。
(2)尾气循环中涉及到以下反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),请写出某温度下该反应的平衡常数表达式 。
(3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3(g)+H2O(g)
①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断 0(填“>”、“=”、“<”)。
②已和:
CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) =-192.9kJ·mol-1
H2(g)+O2(g) H2O(g) =-241.8kJ·mol-1
则= 。
(4)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,铂为电极构成燃料电池。写出该电池负极的电极反应式 。