合成氣(CO+H2)是一種重要的化工原料,在化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。  可以生產(chǎn)被稱為21世紀的新型燃料——甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物質。其工藝流程如下:

 

 (1)寫出用合成氣生產(chǎn)二甲醚的化學方程式                              

   (2)尾氣循環(huán)中涉及到以下反應:CH4(g)+H2O(g)      CO(g)+3H2(g),請寫出某溫度下該反應的平衡常數(shù)表達式                        。

   (3)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:

反應Ⅰ: CO(g)+2H2(g)      CH3OH(g) 

反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)      CH3(g)+H2O(g)

①下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。

溫度

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

由表中數(shù)據(jù)判斷      0(填“>”、“=”、“<”)。

②已和:

CH3OH(g)+O2(g)     CO2(g)+2H2(g)  =-192.9kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)     H2O(g)   =-241.8kJ·mol-1

=             。

(4)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,鉑為電極構成燃料電池。寫出該電池負極的電極反應式                                                        。

(1)①2CO+4H2          CH3OCH3+H2O   3分

   (2)(其它合理表達也給分)                2分

   (3)① <   2分    ②-48.9kJ·mol-1         3分

   (4)CH3OCH3+160H一12e    2CO23+11H2O                3分


解析:
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2010?崇文區(qū)二模)面對全球近期的氣候異常,環(huán)境問題再次成為焦點.SO2、NOx、CO2是對環(huán)境影響較大的氣體,對他們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑.
(1)下列措施中,有利于降低大氣中的SO2、NOx、CO2濃度的有
acd
acd
(選填字母).
a.減少化石燃料的使用,加快開發(fā)和利用風能、氫能等新能源
b.使用無磷洗滌用品,減少含磷廢物的排放
c.多步行或乘公交車,少用專車或私家車
d.在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水
(2)用甲醇替代作為汽車燃料可降低汽車尾氣污染.已知用合成氣(CO和H2)合成1mol液態(tài)甲醇吸收熱量為131.9kJ,2H2(g)+CO2(g)+
32
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=-594.1kJ/mol,請寫出液態(tài)甲醇燃燒生成二氧化碳和水蒸氣的熱化學方程式
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1452kJ/mol
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1452kJ/mol

(3)現(xiàn)欲以如圖所示裝置用電化學原理將CO2、SO2轉化為重要化工原料.
①若A為CO2,B為H2,C為CH3OH則通入H2的一極為
極;
②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,則負極的電極反應式為
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

(4)①已知:密閉容器中,17℃、1.01×105Pa條件下,2NO2(g)?N2O4(g)△H<0的平衡常數(shù)K=13.3.
當此反應達到平衡時,若c(NO2)=0.030mol/L,則c(N2O4)=
0.012mol/L
0.012mol/L
(保留兩位有效數(shù)字);
②若改變上述體系的某個條件,達到新的平衡后,測得混合氣體中c(NO2)=0.04mol/L,c(N2O4)=0.007mol/L,則改變的條件是
升高溫度
升高溫度

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科目:高中化學 來源: 題型:

合成氣(CO和H2)是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用.
(1)工業(yè)上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應制備合成氣(CO和H2),4g甲烷完全反應吸收51.5KJ熱量,寫該反應的熱化學方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol

(2)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ?mol-1,由反應(1)制備的合成氣10m3(已折成標況),完全燃燒所提供的能量為
1.125×105
1.125×105
kJ
(3)工業(yè)上常用合成氣來冶煉金屬,其中CO還原氧化鐵來冶煉生鐵方程式如下:
3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H<0
①如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當反應達到平衡時,
AD
AD

A.容器中Fe2O3的質量不隨時間而變化     B.反應物不再轉化為生成物
C.n (CO):n (CO2)=1:1                D.容器中氣體的壓強不隨時間而變化
②在一個容積為4L的密閉容器中,1000℃時加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反應2分鐘后達到平衡,測得此時容器內氣體的密度為40g/L,求該時間范圍內反應的平均反應速率υ(CO2)=
0.375mol/L?min
0.375mol/L?min
、CO的平衡轉化率=
75%
75%
、該反應的化學平衡常數(shù)K=
27
27

③如果在3分鐘時向②的平衡體系中再加入2mol CO(g),其它條件不變,經(jīng)過2分鐘反應又達到平衡.請畫出②、③c(CO)、c(CO2) 隨時間變化的圖象.

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科目:高中化學 來源: 題型:

[化學選修2一化學與技術]
2013年1月9日以來,全國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾污染空氣中,中央氣象臺將大霧藍色預警升級至黃色預警.霧霾空氣中含有較多的粒徑2.5微米至10微米的顆粒物.治理霧霾空氣是化學工作者的重要工作.
(1)下列哪些措施可以有效治理霧霾空氣
 

A、戴口罩遠離煙霧B、合理開發(fā)水電、太陽能、風能等清潔能源C、種植綠色植物,提高森林覆蓋率D、進行人工降雨,減少顆粒漂浮物.
(2)設法把煤轉化為中熱值氣是煤的綜合利用途徑之一,中熱值氣的成分是
 
,其主要用途有
 
、
 
(答兩種).
(3)把燃料設計成燃料電池可提高燃料的燃燒效率.以CO為燃料制作燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入CO,電解質是熔融碳酸鈉,工作時負極反應式為
 
,若使用該電池電解熔融Al2O3,制取10.8g Al,則理論上需要氧氣的體積為 (標準狀況下)
 
L
(4)甲醇是一種重要的化工原料和燃料,工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol
已知:2H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-571.6KJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ/mol
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-37.3KJ/mol
計算液體CH30H的燃燒熱為
 

(5)二甲醚(CH3OCH3)可由合成氣(CO和H2)在一定條件下制得.用合成氣制二甲醚時,還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的、常溫為液態(tài)的氧化物,寫出該反應的化學方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

CO和H2是合成多種有機化合物的重要原料,亦稱作合成氣.CO和H2反應在不同條件下得到不同的產(chǎn)物:
反應條件 主要產(chǎn)物 生成1mol有機物
△H/kJ?mol-1
Cu-ZnO-Cr2O3-MnO,200~400℃,30~40MPa 甲醇 -128
Ni,250~500℃,常壓 甲烷(和水蒸氣) -206.2
FeO-Co-Ni,150~350℃,0.1~3MPa 人造石油
Ru,150~250℃,10~100MPa 固態(tài)烷烴
ThO-ZnO-Al2O3,400~500℃,10~100MPa 異丁烷、異戊烷
Co-Fe,100~200℃,10~20MPa 含氧有機化合物
Rh原子簇配合物,高壓液相 乙二醇
(少量乙酸、乙醇)
現(xiàn)有可以由CO和H2在不同條件下合成的A、C、G三種有機化合物,這三種化合物在上表中都已列出.它們及相關的其他物質有如下的轉化關系:
精英家教網(wǎng)
已知:常溫常壓下,A、B、D均為氣態(tài),E和F是同分異構體,將等質量的D和E分別完全燃燒消耗氧氣的量、生成二氧化碳和水的量兩者都相同.請回答下列問題:
(1)寫出D和H的結構簡式:D
 
,H
 
;寫出由B生成C的反應類型
 

(2)G與過量金屬鈉反應的化學方程式為
 

(3)F的銀鏡反應為
 

(4)C可用作燃料電池的燃料,在堿性溶液中此電池負極的電極反應為
 

(5)A與水蒸氣在一定條件下反應生成合成氣CO和H2,其熱化學方程式為(注明催化劑)
 
,為了有利于合成氣的生成,壓強不采用高壓而采用常壓的原因是
 
,溫度應高于
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

利用天然氣或煤與水蒸氣生產(chǎn)出的合成氣(H2、CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化,合成氣也可轉化成醛、酸、酯等多種產(chǎn)物.下列表述正確的是( 。
①以天然氣生產(chǎn)合成氣的反應為置換反應 
②以合成氣為原料的反應都是化合反應 
③改變合成氣中CO與H2的體積比,可以得到不同產(chǎn)物 
④合成氣的轉化反應需在適當?shù)臏囟群蛪簭娤峦ㄟ^催化完成 
⑤從合成氣出發(fā)生成液態(tài)烴或醇類有機物是實現(xiàn)“煤變油”的有效途徑 
⑥以合成氣為原料的反應產(chǎn)物中不可能有烯烴或水.
A、①②④B、②③④C、①②④⑤D、③④⑤

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