题目内容
(本题共15分)你注意到汽车加油站内的标牌了吗?某些省市加油站提供的汽油标号由90号、93号换成了E90、E93,后者是在汽油中加入了10%的燃料乙醇而制得的乙醇汽油。
【小题1】燃料乙醇的生产过程可由下图表示:
(1)粉碎玉米的目的是: 。
(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用试剂是 。
(3)步骤a的操作是( )。
A.蒸发 | B.萃取 | C.蒸馏 | D.分液 |
(5)以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示:
根据上述反应式,可以算出100kg淀粉理论上可生产无水乙醇 kg。(相对原子质量:C-12 H-1 O-16)
【小题2】到目前为止,我国已有上百个地市使用乙醇汽油。
(1)为了便于区分燃料乙醇和食用乙醇,常在燃料乙醇中添加少量煤油,这里利用了煤油的物理性质是: 。
(2)含10%乙醇的汽油在储存和运输过程中应特别注意防水,如果混入了水,汽油中会出现的现象是 。
【小题3】右图是燃料乙醇的生产和消费过程示意图。虽然燃料乙醇的使用缓解了汽车能源的紧张状况,但仍存在一些问题。由此可知,燃料乙醇( )
A.是最理想的绿色能源 |
B.提供的能量来自于太阳能 |
C.生产和消费过程对空气没有任何影响 |
D.生产过程中将消耗大量粮食,以避免粮食过剩 |
【小题1】(1)增大反应物的接触面积 或 加快反应速率 或 使反应充分进行
(2)碘(I2) 或 碘酒 或 革兰氏碘液
(3)C
(4)饮料、干冰、纯碱、碳酸钙(其它碳酸盐或碳酸氢盐)等中任选2个
(5)56.8
【小题2】(1)煤油有特殊气味 (2)混合燃料发生分层
【小题3】B
【小题4】二甲醚 或 CH3OCH3
解析【小题1】
【小题2】
【小题3】
【小题4】
(本题共8分)
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高温度 D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CO)=0.7 mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。