6、石油煤天然气.doc

煤石油天然气综合利用 1．二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：请填空： 在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H0。将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1(假设容积为100L)，10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率V(H2)=。CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=—1323 KJ/mol； 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=—484 KJ/mol；及CO的燃烧热：283KJ/mol。 在一定条件下，反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，为。(3) 反应室3在催化剂作用下反应CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)。对此反应进行如下研究： ①在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol?CO和2mol?H2，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图1所示。 则：该正反应的△H0(填“”、“”或“=)?CO和2mol?H2，重新达到平衡时，CO的转化率 （“增大”、“减小”或“不变”）。 ②在容积均为1L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol?CO和2mol?H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3，在其他条件相同情况下，实验测得反应均进行到5min时甲醇的体积分数如图2所示。下列说法正确的是 A．a、b、c三容器5min时的正反应速率大小为：b＞a＞c B．达到平衡时，a、b、c中CO转化率为a＞b＞c C．5min时，a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。 D．将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有升温或减压 2．科学家致力于CO2的“组合转化”技术的研究，把过多CO2转化为有益于人类的物质。 （1）如果将CO2H2以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2+4H2 +2H2O （2）若将CO2H2以1：3的比例混合，生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是 A．烷烃B．烯烃 C．炔烃D．芳香烃3）用CO2H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃，写出该化学方程式并配平： （4）已知在443~473K时，用钴（Co）作催化剂可生成C5~C8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。要达到该汽油的要求，CO2和H2的体积比的取值范围多少？ （5）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：C5H12）和水为原料， 按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？ 。 写出合成尿素的热化学方程式 （可逆的放热反应，CO（NH22的反应热是127kJ/mol CO（NH22为固体、水是气体），请设计工业合成尿素的条件 。 3．合成气(CO＋H2)是一种重要的化工原料，在化工生产中具有十分广泛的用途。其制备及运用的一种工艺流程如图所示(其中X与X′的主要成分类似)。 ⑴ 在合成气冶炼金属铁的流程中，向燃烧室中通入甲烷与氧气的目的是 ，其最佳体积配比V(CH4)∶V(O2)为 。 ⑵ 甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质被称为21世纪的新型燃料，具有清洁、高效等优良的性能。写出碱性条件下甲醇燃料电池的负极化学方程式： 。 ⑶ 某化工厂试图使用上图所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁，你认为是否可行？若不可行，请说明理由；若可行，联合生产有什么优点？ 。 4．通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%，当空气中CO2的体积分数超过0.05