二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。由合-优题课

二甲醚（ $C H_{3} O C H_{3}$ ）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为 $H_{2}$ 、 $C O$ 和少量的 $C O_{2}$ ）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i） $C O (g)$ + 2 $H_{2} (g)$ = $C H_{3} O H (g)$ $△ H_{1}$ = -90.1 $k J$ • $m o l^{- 1}$

（ii） $C O_{2} (g)$ + 3 $H_{2} (g)$ = $C H_{3} O H (g)$ + $H_{2} O (g)$ $△ H_{2}$ = -49.0 $k J$ • $m o l^{- 1}$

水煤气变换反应： $H_{2} (g)$
（iii） $C O (g)$ + $H_{2} O (g)$ = $C O_{2} (g)$ + $△ H_{3}$ = -41.1 $k J$ • $m o l^{- 1}$

二甲醚合成反应：
（iV）2 $C H_{3} O H (g)$ = $C H_{3} O C H_{3} (g)$ + $H_{2} O (g)$ $△ H_{4}$ = -24.5 $k J$ • $m o l^{- 1}$ 回答下列问题：
（1） $A l_{2} O_{3}$ 是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度 $A l_{2} O_{3}$ 的主要工艺流程是（以化学方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反应（iV）对于 $C O$ 转化率的影响。
（3）由 $H_{2}$ 和 $C O$ 直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响。
（4）有研究者在催化剂（含 $C u$ - $Z n$ - $A l$ - $O$ 和 $A l_{2} O_{3}$ ）、压强为5.0 $M P a$ 的条件下，由 $H_{2}$ 和 $C O$ 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中 $C O$ 转化率随温度升高而降低的原因是。

（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93 $k w$ • $h$ • $k g^{- 1}$ ）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20 $V$ ，能量密度 $E$ =（列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 $k w$ • $h$ = 3.6×10⁶ $J$ ）。

科目化学题型填空题难度中等