Question

煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术，发展煤制油对我国而言具有重大意义。下列是煤通过间接液化技术制汽油和丙烯的主要工艺流程图。

已知甲醇制烃的反应原理为：

（1）为了提高原料利用率，上述工艺中应控制合成气中V(CO)：V(H₂)＝                。
（2）由二甲醚在催化剂作用下转化为丙烯的化学方程式为：                        。
（3）每生产1t甲醇约耗煤1.5t，每生产1 t汽油约需耗2.4t甲醇，2015年我国煤制油将达到1000万吨，则2015年当年需消耗原煤约         万吨。
（4）采用MTG法生产的汽油中，均四甲苯（1,2,4,5-四甲基苯）质量分数约占4 %～7%，均四甲苯的结构简式为：                              。
（5）采用DMTO技术，若获得乙烯和丙烯及丁烯3种烃，生成丁烯的选择性（转化丁烯的甲醇的物质的量与甲醇总物质的量之比）为20%，其余生成乙烯和丙烯，设丙烯的选择性为x，今有403.2L(标准状况)合成气，且完全转化为甲醇，甲醇转化为烯烃的总转化率亦为100%，请作出丙烯的物质的量随x变化的曲线。

Answer 1

（14分）（1）1∶2（1分） （2）3CH₃OCH₃2CH₃－CH=CH₂ + 3H₂O（2分）
（3）3600（4分）（4）（3分）（5）（4分）

试题分析：（1）根据甲醇的化学式CH₄O可知，为了提高原料利用率，上述工艺中应控制合成气中V(CO)：V(H₂)＝1:2。
（2）根据原子守恒可知，二甲醚在催化剂作用下转化为丙烯的通式必然还有水生成，所以化学方程式为3CH₃OCH₃2CH₃－CH=CH₂ + 3H₂O。
（3）根据题意可知：
汽油  ～   甲醇  ～  煤
1t          2.4t       2.4t×1.5
1000万t                 3600万t
（4）根据苯的同系物命名原则可知，均四甲苯的结构简式为。
（5）合成气的物质的量是403.2L÷22.4L/mol＝18mol，则可以生成甲醇6mol，生成二甲醚是3mol。其中转化为丁烯的选择性未20%，则转化为丙烯的选择性最多是80%，所以根据方程式可知最多生成丙烯是，所以图像是（见答案）。煤制油的有关判断、方程式的书写、计算以及图像绘制
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，难易适中，侧重对学生基础知识的巩固与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，同时也注重对学生答题能力的培养和方法指导，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。