(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为: ① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol-1 ② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g) ΔH=+49 kJ·mol-1 ③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1 其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题: (1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为 。 (2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为 。 (3)下列采取的措施和解释正确的是 。(填字母序号) A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生 B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生 C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率 D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响 (4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器
| 甲
| 乙
| 丙
| 反应物投入量
| 1mol CH3OCH3、1mol H2O
| 2mol CH3OH
| 1mol CH3OH
| CH3OH的浓度(mol/L)
| c1
| c2
| c3
| 反应的能量变化
| 吸收a kJ
| 放出b kJ
| 放出c kJ
| 平衡时体积(L)
| V1
| V2
| V3
| 反应物转化率
| α 1
| α 2
| α 3
| 下列说法正确的是 。(填字母序号) A. a+2c="37 " B. α1 + α2="1" C. V1 > V3 D. c1=2c3 (5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。 |