Question

16．沽煤技术也是煤炭工业的“绿色化学”技术，2008年我国将建成百万吨级的煤间接液化大型企业，煤转化技术包括“直接气化”和“间接液化”，“直接气化”是指煤直接热裂为碳，一氧化碳和氢气，而“间接液化”是指将煤先转化为合成气CO和H₂，再在催化剂作用下控制CO和H₂的比例合成煤油、汽油等多种化工产品，根据以上信息回答下列问题：
（1）写出CO和H₂直接合成C₅H₁₀的反应的化学方程式；
（2）若汽油的平均组成用化学式C_aH_b表示，则合成汽油所需CO和H₂的质量比是多少？
（3）设某长焰煤的化学式为C₁₀₀₀H₈₄₇O₇₉₄，则在0℃、1.01×10⁵Pa的条件下，直接分解25551g这种长焰煤最多可得多少L CO？（该条件下CO的密度为1.25g/L）

Answer 1

分析 （1）据反应原理书写方程式；
（2）据方程式的书写方法写出反应方程式，再据方程式计算物质间的质量比；
（3）书写方程式，据长焰煤的质量计算出生成一氧化碳的质量，再据v=$\frac{m}{ρ}$计算出一氧化碳的体积．

解答 解：（1）据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，CO和H₂直接合成C₅H₁₀的同时，还生成水，反应的化学方程式：5CO+10H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$C₅H₁₀+5H₂O；
（2）若汽油的平均组成用化学式C_aH_b表示，则合成汽油的化学方程式是：2aCO+（2a+b）H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2C_aH_b+2aH₂O，则合成汽油所需CO和H₂的质量比是：$\frac{2a×28}{2×（2a+b）}$=$\frac{28a}{2a+b}$；
（3）设直接分解25551g这种长焰煤最多可得CO 质量为 x
2C₁₀₀₀H₈₄₇O₇₉₄═1588CO+412C+847H₂
51102           44464
25551g           x
$\frac{51002}{44464}$=$\frac{25551g}{x}$
    x=22232 g
可得CO的体积是：$\frac{22232g}{1.25g/L}$=17785.6  L；
故答案为：（1）5CO+10H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$C₅H₁₀+5H₂O；
（2）28a：（2a+b）；
（3）直接分解25551g这种长焰煤最多可得17785.6  L 的CO．

点评 本题主要考查了学生书写方程式的能力，及依据方程式解题的能力，关于方程式的计算数值较大，要细心解答．