(2016•潍坊模拟)二甲醚(CH
3OCH
3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作做冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气(CO、H
2)为原料生产二甲醚CH
3OCH
3的新工艺主要发生三个反应:
2H
2(g)+CO(g)⇌CH
3OH(g)△H=-90.0kJ.mol
-1 ①
2CH
3OH(g)⇌CH
3OCH(g)+H
2O (g)△H=-24.5kJ.mol
-1②
CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g)△H=-41.1kJ.mol
-1③
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应3H
2+3CO⇌CH
3OCH
3+CO
2的热化学方程式为
.
(2)已知一些共价键的键能如下:
化学键 | H-H | C-H | C-O | O-H |
键能(kJ.mol-1 | 436 | 414 | 326 | 464 |
运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能
kJ•mol
-1.
(3)在250℃恒容密闭容器中,下列事实可以说明反应③已达平衡的是(填选项字母)
.
A.容器内气体密度保持不变
B.CO与CO
2的物质的量之比保持不变
C.H
2O与CO
2的生成速率之比为1:1
D.该反应的平衡常数保持不变
(4)某温度下,将2mol CO和6mol H
2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K=
.
(5)绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图所示.
①氧气应从C处通入,电极Y为
极,发生的电极反应式为
;
②二甲醚(CH
3)
2O应从b处加入,电极X上发生的电极反应式为
;
③电池在放电过程中,电极X周围溶液的pH
(填“增大”“减小”或“不变”).