碳酸二甲酯(CH
3OCOOCH
3,简称DMC),是一种应用前景广泛的新材料,实验室中可用甲醇、CO、CO
2等进行合成。回答下列问题:
(1)二氧化碳的电子式为 _________________
(2)用甲醇、CO、O
2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:−283.0kJ•mol
−1,
②1mol H
2O(l)完全蒸发变成H
2O(g)需吸收44kJ的热量
③2CH
3OH(g)+CO
2(g)⇌CH
3OCOOCH
3(g)+H
2O(g)△H=−15.5kJ•mol
−1则2CH
3OH(g)+CO(g)+1/2O
2(g)⇌CH
3OCOOCH
3 (g)+H
2O(l)△H=_____。
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是_______________。
(3)由上述反应可知甲醇和CO
2可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产.
①写出该反应平衡常数表达式:______________;
②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是____(选填编号).
A.v
正(CH
3OH)=2v
逆(CO
2)
B.CH
3OCOOCH
3与H
2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变D.容器内压强不变
③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH
3OH(g)、适量CO
2和6×10
−5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图1所示.(计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量)。

在该温度下,最佳反应时间是_________h;4~10h内DMC的平均反应速率是_______.
(4)以多孔铂为电极,在如下图装置中A、B口分别通入CH
3OCOOCH
3和O
2构成燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式____________________________
