题目内容:
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新能源。有合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)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)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)△H1=-90.1kJ·mol-1
(ii)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0k·mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)△H4=-24.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)AI2O3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Al2O3主要流程是_________________________(以化学方程式表示)
(2)分析二甲醚合成反应((iv)对于Co转化率的影响____________________________。
(3)由H2和Co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)有研究者在催化剂厂含(Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如右图所示。其中CO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,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW ·h·kg-1)。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___________个电子的电量:该电池的理论输出电压为1.20 V,能址密度E=_____________________________
(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒,1kW·h=3.6x106J)。
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