二甲醚()是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为、和少量的)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i) + 2 = = -90.1•
(ii) + 3 = + = -49.0•
水煤气变换反应:
(iii) + = + = -41.1•
二甲醚合成反应:
(iV)2 = + = -24.5•回答下列问题:
(1)是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度的主要工艺流程是(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于转化率的影响。
(3)由和直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响。
(4)有研究者在催化剂(含---和)、压强为5.0的条件下,由和直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中转化率随温度升高而降低的原因是。
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93••)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20,能量密度 =(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 • = 3.6×106)。