二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能源。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=" -" 90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 =" -" 23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3 =" -" 41.2 kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)。
该反应的反应热△H =_________。催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是 。
(2)已知:反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为 。
(4)右图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
该电池工作时,H+向 极移动(填“正”或“负”);a电极的电极反应式为 。