(1)CH3CH2OH (2)2CO+4H2→CH3OCH3+H2O (3)二甲醚 查看更多

 

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精英家教网煤直接燃烧的能量利用率较低,为提高其利用率,工业上将煤气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源.
(1)①右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应式为
 

②已知:H2(g)、CO(g)和CH3CH2OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1和1365.5kJ?mol-1
反应2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(l)+H2O(l) 的△H=
 

(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚,其反应如下:
2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)
同时发生副反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)、CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g).
在温度250℃、压强3.0MPa时,某工厂按投料比V(H2):V(CO)=a进行生产,平衡时反应体系中各组分体积分数如下表:
物质 H2 CO CO2 (CH32O CH3OH H2O
体积分数 0.54 0.045 0.18 0.18 0.015 0.03
①250℃时反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的平衡常数为
 

②投料比a=
 

③该工厂用100吨煤(含炭80%、气化为CO的利用率为90%)在该条件下可生产多少吨二甲醚?(写出计算过程)
 

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“C1化学”是指以分子中只含一个碳原子的物质为原料进行物质合成的化学。“C1化学”对于缓解日益 严重的能源危机、合理利用煤和天然气等化石燃料、保护环境等都有非常重要的意义。合成气(CO+H2)是 “C1化学”中的常用原料。
(1)煤气化可生成合成气,该反应的化学方程式为____________________,用该方法生产合成气的一个典型缺陷是___________。
(2)将甲烷氧化可制合成气:CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g) △H=-35.6 kJ/mol。该反应是_____(填“自发”或“非自发”)反应。
(3)通过乙醇制取合成气具有良好的应用前景。由乙醇制取合成气有如下两条路线:
a.水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g) △H=+255.58 kJ/mol
b.部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→ 3H2(g)+2CO(g) △H=+13.76 kJ/mol
下列说法错误的是____。
A.从原料消耗的角度来看,a路线制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更加有利
C.a路线制氢由于要消耗很多能量,所以在实际生产中意义不大
D.在以上两个反应中,原子利用率较高的是b反应
(4)工业用合成气制备二甲醚的生产流程如下:

催化反应室中(压力2.0~ 10.0 MPa,温度230~ 280℃)进行下列反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = -23.5 kJ/mol ②
CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ/mol ③
①催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____。830℃ 时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K_______(填“>”、“<”或“=”)1.0。
②上述流程中,可以循环使用的物质有____________。

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