二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。 由合成气(CO、H
2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g) △H
1="-90.0kJ·mo" l
-1②2 CH
3OH(g)

CH
3OCH
3(g)+H
2O(g) △H
2="-20.0kJ·mo" l
-1回答下列问题:
(1)已知:H
2O(1) =H
2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H
2) 制备 1molCH
3OCH
3(g),且生成 H
2O(1),其热化学方程式为_______________。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH
2,5min达到平衡,平衡时测得c(H
2)="1.8mo" l·L
-1, c(CH
3OCH
3)="0.2mo" l·L
-1,此时 CO的转化率为__________。用 CH
3OH 表示反应①的速率是_____________mo l·L
-1·m i n
-1,可逆反应②的平衡常数 K
2=______________________。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数 K
2 值变小,下列说法正确的是____。
A.平衡向正反应方向移动 | B.平衡移动的原因是升高了温度 |
C.达到新平衡后体系的压强不变 | D.容器中 CH3OCH3的体积分数减小 |
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 CO(g)和 H
2(g)进行反应①,平衡时 CO(g)和 H
2(g)的转化率如图所示,则a=________ (填数值)。

(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为熔融态的碳酸盐 (如熔融K
2CO
3),其中 CO
2 会参与电极反应。工作时正极的电极反应为______________ 。
