题目内容

(12分)利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题:
(1)甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:CH4+H2O=CO+3H2。部分物质的燃烧热数据如下表:
物 质
燃烧热(kJ·mol1
H2(g)
-285.8
CO(g)
-283.0
CH4(g)
-890.3
已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式                                                   
(2)500℃、50MPa时,在容积为V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2,,此时N2的转化率为a。则平衡时NH3的浓度为                       
(3)1,3―丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下:

某化工厂已购得乙烯11.2 t,考虑到原料的充分利用,反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得:
C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
假设在生产过程中,反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%,计算至少需要焦炭           吨、甲烷          吨,
才能满足生产需要。
(1)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H =+206.1 kJ·mol1(3分)
(2)2a/V  mol/L(3分)
(3)3.0   4.0
(1)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H =+206.1 kJ·mol1(3分)
 (2)2a/V  mol/L(3分)
(3)反应②中   C2H4    ~    CO    ~    H2     ~    HOCH2CH2CHO
28          28         2               74
11.2t     m(CO)×80%  m(H2)×80%  m(HOCH2CH2CHO)
m(CO)=14 t   m(H2)="1.0" t   m(HOCH2CH2CHO) ="29.6" t
反应③中  HOCH2CH2CHO    ~     H2
74                     2
29.6t                  m(H2)×80%
m(H2)="1.0" t
反应②、③中共需CO14t、H22.0 t
C + H2OCO + H2        CH4 + H2OCO + 3H2
12           28   2        16            28    6
m(C)                     m(CH4)
得方程组=14t  和  =2.0 t[来源]
解得m(C)=3.0 t     m(CH4)=4.0 t
所以需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t     (6分)
练习册系列答案
相关题目
有机化合物F是合成电子薄膜材料高聚物Z 和增塑剂P的重要原料。
(1)某同学设计了由乙烯合成高聚物Z的3条路线(I、II、III)如下图所示。

① 3条合成路线中,你认为符合“原子经济”要求的合成路线是(填序号“I”、“II”或“III”)     
② X的结构简式是     
③ 1 mol F在O2中充分燃烧,消耗7.5 mol O2,生成8molCO2和3molH2O,1mol F与足量NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2。其分子内的氢原子处于3种不同的化学环境。
F分子中含有的含氧官能团的名称是          
Y+F→Z反应的化学方程式是                                         
(2)已知:(R、R'代表烃基或氢原子)。合成P的路线如下图所示。D分子中有8个碳原子,其主链上有6个碳原子,且分子内只含有两个—CH3

① A→B反应的化学方程式是                                           。  
② B→C的反应中,B分子在加热条件下脱去一个水分子,生成C;C分子中只有1个碳原子上无氢原子。C的结构简式是                              
③ P的结构简式是                      
④ 符合下列条件的B的同分异构体共有(填数字)      种。
a.在酸性条件下水解为M和N     b.一定条件下M可以转化为N

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网