Question

【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料，它清潔、高效、具有優良的環保性能，甲醚是種無色氣體，具有輕微的醚香味，其燃燒熱為1455kJ·mol-1，甲醚可作燃料電池的燃料。

（1）寫出甲醚燃燒的熱化學方程式_______________________。

（2）工業上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下：6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H<0 —定溫度下，在一個固定體積的密閉容器中進行該反應，下列能判斷反應達到化學平衡狀態的是____(選填編號，注意大小寫)。

a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變

b.單位時間內有2mol H2消耗時，有lmolH2O生成

c.容器中氣體密度不再改變

d.容器中氣體壓強不再改變

（3）以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池。請寫出該電池中負極上的電極反應式是：________________________。

（4）用（3）中的燃料電池為電源，以石墨為電極電解500mLNaCl溶液，裝置如圖所示，請寫出電解過程中Y電極附近觀察到的現象是____________；當燃料電池消耗2.8LO2 (標準狀況下)時，計算此時：NaCl溶液中C(OH-)=______________mol/L (假設溶液的體積不變，氣體全部從溶液中逸出)。

Answer 1

【答案】 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol ad CH3OCH3+16OH﹣-12e﹣=2CO32﹣+11H2O Y電極附近溶液中有氣體產生，上部分呈黃綠色 1

【解析】本題主要考查電解池原理。

（1）燃燒熱對應1mol甲醚，甲醚燃燒的熱化學方程式：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1455kJ/mol。

（2）a.c(H2)與c(H2O)的比值隨著反應進行而變化，當保持不變時表明反應達到平衡狀態；b.都是正反應速率，不能判斷反應達到平衡狀態；c.容器中氣體的質量、體積不變，氣體密度保持不變，不能判斷反應達到平衡狀態；d.容器中氣體壓強隨著反應進行而改變，不再改變時，表明反應達到平衡狀態。故選ad。

（3）負極發生氧化反應，生成CO32﹣、H2O，該電池中負極上的電極反應式是：CH3OCH3+16OH﹣-12e﹣=2CO32﹣+11H2O。

（4）Y是陽極，在陽極上，氯離子被氧化為氯氣，電解過程中Y電極附近觀察到的現象是Y電極附近溶液中有氣體產生，上部分呈黃綠色；2.8LO2的物質的量為2.8/22.4mol=0.125mol，O2～4e-～4OH-，NaCl溶液中生成0.5molOH-，C(OH-)=0.5/0.5mol/L=1mol/L。