CO和H
2均是重要的化工原料,CO
2的固定和利用对环境保护及能源开发具有重要的意义。
(1)利用水煤气(CO+H
2)作为合成气,在同一容器中,选择双催化剂,经过如下三步反应,最终合成二甲醚(CH
3OCH
3)。
甲醇合成反应:CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g) △H
1=-90.8kJ·mol
-1水煤气变换反应:CO(g)+H
2O(g)

CO
2(g)+H
2(g) △H
2=-41.3kJ·mol
-1甲醇脱水反应:2CH
3OH(g)

CH
3OCH
3(g)+H
2O(g) △H
3=-23.5kJ·mol
-1写出由CO和H
2合成二甲醚气体和水蒸气的热化学方程式____________。
(2)在2L恒容密闭容器中,投入CO(g)和H
2(g)各5mol,发生如下反应:
3CO(g)+3H
2(g)

CH
3OCH
3(g)+CO
2(g) △H<0,CO的转化率α与温度、压强的关系如图所示:

①p
1、p
2、p
3中最大的是________。
②若该反应进行50min时达到平衡,此时CO的转化率α=0.6,则50min内H
2的反应速率为____mol·L
-1·min
-1。
(3)二甲醚(CH
3OCH
3)燃料电池具有启动快。效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池。其工作原理如图所示。X极附近的酸性______(填“减弱”、“增强”或“不变”),Y电极是_____极,写出X电极上发生的电极反应式__________。若用该二甲醚燃料电池电解饱和食盐水(阳极为石墨电极),当有2.3g燃料被消耗时,阴极产生气体的体积为_____L(标准状况下)
