Question

19．工业上常用天然气和水蒸气（或二氧化碳）经高温催化反应得到CO和H₂，得到的CO和H₂的混合气被称为合成气．如图为利用合成气生产甲醇（CH₃OH）及冶炼铁的部分流程．
（1）甲醇与酒精（C₂H₅OH）的化学式组成不相同（选填“相同”或“不相同”）．写出甲醇在空气中完全燃烧的化学反应方程式为2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O．
（2）写出催化反应室中发生的化学反应方程式CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CO+3H₂（任写一个）．上述生产过程中，可参与循环的物质有CO₂、H₂O．
（3）上述生产过程中所得合成气中CO和H₂的质量比不可能是AC．
A.14：3       B.7：1      C.14：5     D.28：5．

Answer 1

分析 （1）比较甲醇与酒精的化学式的原子的种类及个数；根据甲醇燃烧的反应写出反应的方程式；
（2）根据催化反应室中发生的反应写出反应的方程式，根据利用合成气合成新型燃料二甲醚（CH₃OCH₃）及冶炼铁的部分生产过程分析参与循环的物质；
（3）根据生产合成器内的反应分析CO和H₂的质量比的范围．

解答 解：（1）由甲醇（CH₃OH）与酒精（C₂H₅OH）的化学式可知中原子的种类及个数相同可知，甲醇与酒精（C₂H₅OH）的化学式组成不相同；甲醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的方程式为：2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O；故填：不相同；2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O；
（2）在催化反应室中水蒸气与甲烷催化重整得到氢气和一氧化碳，化学反应方程式为：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CO+3H₂；由生产过程中可知，可参与循环的物质有CO₂、H₂O；故填：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CO+3H₂；CO₂、H₂O；
（3）由生产过程中发生的反应可知，在CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CO+3H₂，生成CO和H₂的质量比为28：6=14：3；在CO₂+CH₄$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO+2H₂，生成CO和H₂的质量比为56：4=14：1．所以，上述生产过程中所得合成气中CO和H₂的质量比在14：1和14：3之间．所以，不可能是AC．故选：AC．

点评 本题解题的关键是根据题干提供的信息，找出反应物、生成物，写出反应的方程式，再根据方程式进行有关问题的分析与判断．