Question

（15分）二甲醚具有優(yōu)良的燃燒性能，被稱為21世紀的“清潔能源”，以下為其中一種合成二甲醚的方法：在一定溫度、壓強和催化劑作用下，在同一反應器中進行如下反應：

①CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g） ＋H2O（g） △H1＝－49.1 kJ·mol－1

②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g） △H2＝－24.5 kJ·mol－1

③CO2（g）＋H2（g） CO(g)＋H2O（g） △H3＝+ 41.2 kJ·mol－1

（1）寫出CO2（g）加H2（g）轉化為CH3OCH3（g）和H2O（g）的熱化學方程式是 。

（2）一定條件下，原料氣中n（H2）/n（CO2）比值和溫度對CO2轉化率影響的實驗數據如下圖。

①溫度為T1 K時，在1 L反應容器中投入2mol CO2 和8mol H2進行反應，試計算達到平衡時CO2的濃度為 。

②結合數據圖，歸納CO2平衡轉化率受外界條件影響的變化規(guī)律：

a 。

b 。

（3）為研究初始投料比與二甲醚產率關系，在一定溫度和壓強下，投入一定物質的量的H2、CO、CO2進行試驗，實驗發(fā)現(xiàn)二甲醚的平衡產率隨原料氣中n（CO）/〔n（CO）+n（CO2）〕比值增大而增大，試分析其原因 。

（4）下圖是科學家現(xiàn)正研發(fā)的，以實現(xiàn)反應①在常溫常壓下進行的裝置。

寫出甲槽的電極反應 。

Answer 1