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水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下

                                                             

(注:除去水蒸氣后的水煤氣含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轉化技術,將CH4轉化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進行甲醇合成)

(1)制水煤氣的主要化學反應方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應是吸熱反應。① 此反應的化學平衡常數表達式為                      ;

②下列能提高碳的平衡轉化率的措施是                      。

A.加入C(s)    

B.加入H2O(g)    

C.升高溫度    

D.增大壓強

(2)將CH4轉化成CO,工業(yè)上常采用催化轉化技術,其反應原理為:

CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g)  H=-519KJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)

① X在T1℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;

② Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;

③ Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;

已知:T1>T2>T3,根據上述信息,你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是      (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是                                         

(3)合成氣經壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進行甲醇合成,主要反應是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)  H1

已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)  △H=—283 kJ·mol—1

      CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)  △H=—725kJ·mol—1

H2O(l)= H2(g)+ 1/2O2(g)   △H=+285.8 kJ·mol—1

①上述反應中H1=             kJ·mol—1。

②T4℃下此反應的平衡常數為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:

物質

H2

CO

CH3OH

濃度/(mol·L1

0.2

0.1

0.4

比較此時正、逆反應速率的大。v         v (填“>”、“<”或“=”)。

③若加入等物質的量的CO、H2,在T5℃反應,10 min后達到平衡,此時c(H2)=0.4 mol·L1, c(CO)=0.7 mol·L1、則該時間內反應速率v(CH3OH) =               mol·(L·min)1。

(4)生產過程中,合成氣要進行循環(huán),其目的是                                   。


(1)①;          ②BC(2分)

(2)Z ,催化效率高且活性溫度低(或催化活性高速度快,反應溫度低產率高)

(3)①-129.6 (2分)  ②  >      ③0.03 mol·L1·min1

(4)提高原料CO、H2的利用率(或提高產量、產率亦可)。


練習冊系列答案
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下列物質的水溶液,因為水解而使溶液呈酸性的是

A.NaHSO4      B.NaHCO3       C.AlCl3       D.Na2SO4

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向明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2溶液,當SO42-恰好完全沉淀時,鋁元素的存在形式為                                                           (      )

 A.Al(OH)3、Al3+        B.Al(OH)3       C.Al(OH)3、AlO2      D.AlO2

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三氟化氮(NF3)是一種新型電子材料,它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應,產物有HF、NO和HNO3。下列關于該反應的說法中,正確的是(      )

A.水蒸氣在反應中被NF3氧化

B.反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為1:2

C.反應中生成22. 4 L NO氣體時,轉移電子的物質的量為1 mol

D.NF3在空氣中泄漏時沒有明顯現象,用石灰水溶液噴淋的方法可減少污染

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科目:高中化學 來源: 題型:


某廢水含有下列離子中的5種(忽略水的電離及離子的水解),K+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Cl、CO32、NO3、SO42,測得各種離子的物質的量濃度相等。為探究廢水的組成,某同學進行了如下實驗:

①用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,透過藍色鈷玻璃觀察無紫色火焰。

②另取溶液加入足量稀鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,此時溶液依然澄清,且溶液中陰離子種類不變。

③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

根據上述實驗,以下推測正確的是(     )

A.溶液中無法確定Al3+的存在與否       B.原溶液中不含的離子為:K+、Al3+、CO32

C.步驟②中可以確定Fe2+、NO3的存在   D.步驟③中共有2種鋇鹽沉淀

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下列各組有機物中,只需加入溴水就能一一鑒別的是(    )

A.己烯、苯、四氯化碳           B.苯、己炔、己烯

C.己烷、苯、環(huán)己烷             D.甲苯、己烷、己烯

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桂烯的結構如圖所示,該物質與溴1:1發(fā)生加成反應的產物

(不考慮順反異構)理論上最多有(    )

A.3種          B.4種          C.5種           D.6種

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科目:高中化學 來源: 題型:


某含苯環(huán)的化合物A,其相對分子質量為104,碳的質量分數為92.3%。

(1)A的分子式為                 

(2)A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為            ,反應類型是        ;

(3)已知:    。請寫出A與稀、冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應的化學方程式                                       ;

(4)一定條件下,A與氫氣反應,得到的化合物中碳的質量分數為85.7%,寫出此化合物的結構簡式                            ;

(5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結構簡式為                  。

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科目:高中化學 來源: 題型:


(1)黃鐵礦(FeS2)是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應為3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4,氧化產物為         ,若有3mol FeS2參加反應,轉移      mol電子。

(2)與明礬相似,硫酸鐵也可用作凈水劑,其原理為             (用離子方程式表示)。

(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質,該反應的離子方程式為                   。

(4)在熱的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部轉化成Fe3+,并有無色氣體逸出,請寫出相應的離子方程式:               。

(5)鐵紅是一種紅色顏料,其成分是Fe2O3將一定量的鐵紅溶于160mL 5mol•L-1鹽酸中,在加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24L(標準狀況),往反應后溶液中滴加KSCN溶液,無明顯現象,則參加反應的鐵粉的質量為      

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