目前雾霾现象较严重,某些燃料的过度使用是原因之一,有人提出二甲醚是一种重要的清洁燃料。工业上可利用煤的气化产物合成二甲醚。请回答下列问题:
(1) 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g); ΔH=-90.8kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g); ΔH=-23.5kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g); ΔH=-41.3kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= ;
(2)工业上还可利用上述反应中的CO2和H2合成二甲醚反应如下:
6H2(g)+2CO2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②若升高温度,则平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”)
③一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应
达到化学平衡状态的是 (选填编号)。
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变 b.单位时间内有2mol H2消耗时有t mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变 d.容器中气体压强不再改变
(3) 氢能源是理想的能源,是治理雾霾现象的途径之一。
①用丙烷和水为原料在电催化下制氢气,同时得到一种含有单三元环的环氧化合物A,该反应的化学方程式为 ; 该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B,B的核磁共振氢谱为下图中的 (填“a”或“b”)。
②已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为:
2HN3=3N2↑+H2↑
2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2↑
0.2mol HN3与一定量Zn完全反应,在标准状况下生成6.72L气体,其中被金属锌还原HN3物质的
量为 。