题目内容

水煤气是重要

燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:

C (s) + H2O(g)  CO (g) +H2 (g)   △H= +131.3 kJ•mol1

(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其原因是          

(2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

容器编号

c(H2O)/mol·L-1

c(CO)/mol·L-1

c(H2)/mol·L-1

νν比较

I

0.06

0.60

0.10

ν=ν

0.12

0.20

________

ν=ν

0.10

0.20

0.40

ν____ν

(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。

用乙醇生产合成气有如下两条路线:

a、水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)

b、部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)

某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。乙醇各分一半按a、b两式反应。合成气合成生物汽油的反应为:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。

①X的分子式为                ,Y的分子式为                 

②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?

(1)因为水蒸气通过炽热的炭层时发生的反应是吸热反应,炭层温度会降低;防止炭层温度过低,须及时通入富氧空气,促进炭层的燃烧放热;所以向炭层间隔交替通入水蒸气和空,以保持生产的连续性(2分,答到要点即给分)

(2)0.60(2分);ν_>_ν(2分)

(3)19.875吨(4分)                                             

注:合理答案均参照给分!

练习册系列答案
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水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s)+H2O(g)═CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
(增大/减小/不变).
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)全部移走,平衡
向左移
向左移
(向左移/向右移/不移动).
(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 c(H2O)/mol?L-1 c(CO)/mol?L-1 c(H2)/mol?L-1 ν、ν比较
I 0.06 0.60 0.10 ν
0.12 0.20
0.6
0.6
ν
0.10 0.20 0.40 ν
ν
(5)CO和H2可合成甲醇.直接甲醇燃料电池(DMFC)由甲醇负极、氧正极和质子交换膜构成.在催化剂作用下甲醇被氧化为水和二氧化碳.甲醇用完后,只要补充甲醇就可以继续使用.因此,DMFC用作笔记本电脑、汽车等的能量来源时,它能够实现污染物的“零排放”. DMFC的正极电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
,DMFC的总反应式为
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s) + H2O(g) CO (g) +H2 (g)   △H= +131.3 kJ?mol1······①
(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其中通入空气的原因是由于该反应是吸热,导致炭层温度降低,须及时通入富氧空气促进炭层的燃烧放热:
C (s) + O2(g)= CO2 (g);△H = -393.5kJ·mo11    ······②
为保持生产的连续性,若不考虑其它热量的产生和损耗,则每间隔应通入的水蒸气和空气的体积比(同温同压)约为多少?(设空气中氧气的体积占1/5)
(2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应①,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。用乙醇生产合成气有如下两条路线:
a、水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)
b、部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)
某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。乙醇各分一半按a、b两式反应。合成气合成生物汽油的反应为:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。
①X的分子式为               ,Y的分子式为                 
②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?

水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:

C (s) + H2O(g)  CO (g) +H2 (g)   △H= +131.3 kJ??mol1······①

(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其中通入空气的原因是由于该反应是吸热,导致炭层温度降低,须及时通入富氧空气促进炭层的燃烧放热:

   C (s) + O2(g)= CO2 (g);△H = -393.5kJ·mo11    ······②

为保持生产的连续性,若不考虑其它热量的产生和损耗,则每间隔应通入的水蒸气和空气的体积比(同温同压)约为多少?(设空气中氧气的体积占1/5)

       (2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应①,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。用乙醇生产合成气有如下两条路线:

a、水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)

b、部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)

某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。乙醇各分一半按a、b两式反应。合成气合成生物汽油的反应为:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。

①X的分子式为                ,Y的分子式为                 

②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?

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