- 资源综合利用、环境保护
- 共6345题
二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．请回答下列问题：
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：______．
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式______．
（3）一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______．
a．高温高压 b．低温低压 c．减少CO2的浓度 d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚 f．加入催化剂
（4）已知反应②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
比较此时正、逆反应速率的大小：v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”），若上述情况达到平衡，此时c（CH3OH）=______．
正确答案
解：（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程：C+H2O
（2）由盖斯定律可知，通过①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，反应的热化学方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1，
故答案为：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1；
（3）a．由于反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动；
b．压强减小，平衡向逆反应方向移动；
c．减少CO2的浓度平衡向正反应反应移动；
d．增加CO的浓度，CO的转化率反而减小；
e．分离出二甲醚平衡向正反应反应移动；
f．加入催化剂不影响平衡移动；
故答案为：c、e；
（4）表中数据分析计算Q=
甲醇起始量浓度为0.44+1.2=1.64mol/L．设转化的甲醇浓度为x
2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（ mol/L）1.64 0 0
变化量（mol/L） x 0.5x 0.5x
平衡量（mol/L） 1.64-x 0.5x 0.5x
K=
计算得到x=1.6mol/L
若经10 min后反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04 mol/L．
故答案为：＞；0.04 mol/L．
解析
解：（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程：C+H2O
（2）由盖斯定律可知，通过①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，反应的热化学方程式3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1，
故答案为：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1；
（3）a．由于反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动；
b．压强减小，平衡向逆反应方向移动；
c．减少CO2的浓度平衡向正反应反应移动；
d．增加CO的浓度，CO的转化率反而减小；
e．分离出二甲醚平衡向正反应反应移动；
f．加入催化剂不影响平衡移动；
故答案为：c、e；
（4）表中数据分析计算Q=
甲醇起始量浓度为0.44+1.2=1.64mol/L．设转化的甲醇浓度为x
2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（ mol/L）1.64 0 0
变化量（mol/L） x 0.5x 0.5x
平衡量（mol/L） 1.64-x 0.5x 0.5x
K=
计算得到x=1.6mol/L
若经10 min后反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04 mol/L．
故答案为：＞；0.04 mol/L．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．煤干馏可得焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气，故A正确；
B．煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化，故B正确；
C．溴单质与四氯化碳的沸点不同，可以用分馏分离，故C正确；
D．煤中不含有苯和甲苯，而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯，故D错误．
故选D．
工业上获得苯主要通过（ ）
正确答案
解析
解：煤干馏得到的煤焦油中含有苯，经过分馏可以得到苯．
故选A．
（2014春•商丘校级期末）下列关于煤和石油的说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，有时也包含C5烃以及C9以上重质烃类，故A错误；
B．煤的干馏是在隔绝空气下加强热发生分解反应，是一种复杂的物理、化学变化，而石油的分馏是根据物质的沸点不用进行分离的，属于物理变化，故B错误；
C．煤干馏可以得到焦炭、焦炉气、煤焦油（甲烷、苯和氨）等重要化工原料，故C正确；
D．煤的气化得到水煤气，故D错误．
故选C．
下列说法正确的是（ ）
A煤经气化、液化和干馏三个物理变化过程，可变为清洁能源
B油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
C棉花、羊毛、腈纶和涤纶都属于合成纤维
D用甘氨酸（H2N-CH2-COOH）和丙氨酸（
正确答案
解析
解：A．煤的干馏可得到煤焦油、焦炉气、粗苯等，而煤焦油经蒸馏又可得到苯、二甲苯等重要的化工原料；煤经气化、液化可得到甲醇等清洁能源，煤的干馏、气化和液化均属于化学变化过程，故A错误；
B．葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应，故B错误；
C．棉花属于天然纤维，羊毛属于蛋白质，腈纶和涤纶属于合成纤维，故C错误；
D．氨基酸生成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子．当同种氨基酸脱水，生成2种二肽；当是异种氨基酸脱水：可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱氢；也可以丙氨酸脱羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽．所以共有4种，故D正确；
故选D．
城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气．煤气的主要成分是CO和H2的混合气体，它有煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气．试回答：
（1）写出制取水煤气的主要化学方式______，该反应是______反应（填吸热、放热）．
（2）设液化石油气的主要成分为丁烷（C4H10），其充分燃烧后产物为C02和H2O，试比较完全燃烧等质量的C4H10及CO所需的氧气的质量比______ （结果保留1位小数）．
正确答案
H2O+C
吸
6.3：1
解析
解：（1）根据信息：将煤（主要成分是碳）在高温条件下与水蒸气反应，制得水煤气（CO和H2的混合气体），可知化学反应式是：H2O+C
故答案为：H2O+C
（2）2C4H10+13O2
116 416
m
2CO+O2
56 32
m
则燃烧等质量的C4H10及CO所需的氧气的质量比为 
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，属于化学变化．石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法，该过程中没有新物质生成，属于物理变化，故正确．
B、葡萄糖和氢氧化铜悬浊液的反应必须在碱性条件下进行；向试管中加入2mL5%硫酸铜溶液，再滴加几滴稀氢氧化钠溶液，该混合液是酸性溶液，所以没有红色沉淀生成，故错误．
C、甲烷和氯气在光照条件下的反应是取代反应，甲烷上的氢原子被氯原子取代生成氯代烃，故错误．
D、乙烯含有碳碳双键，所以性质很活泼，乙烯通入酸性高锰酸钾溶液发生的反应是氧化还原反应，故错误．
故选A．
下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．煤干馏是在隔绝空气条件下对煤加强热使煤分解，可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料，故A正确；
B．丙烷燃烧后生成水和二氧化碳，不会对环境造成污染，一种清洁燃料，故B正确；
C．大米发酵生成乙醇，时间越长，乙醇浓度越大越香醇，同时有酯生成，从而具有香味，故C正确；
D．纤维素水解生成葡萄糖；蔗糖水解生成葡萄糖与果糖；脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油；葡萄糖为单糖，不发生水解，故D错误．
故选D．
可以从石油或煤中获得的基本化工原料是______，其分子式是______，结构简式为______，空间结构为______．
正确答案
苯
C6H6
平面正六边形
解析
解：可以从石油或煤中获得的基本化工原料是苯，分子式为C6H6，结构简式为
故答案为：苯；C6H6；
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术．煤的液化技术又分为______和______
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理．煤的某种脱硫技术的原理如图所示：这种脱硫技术称为微生物脱硫技术．该技术的第一步反应的离子方程式为______；第二步反应的离子方程式为______．
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、______、______等．
（4）湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法．其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气．
①写出湿法石灰石-石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：______．
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是：______
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物（主要来源于燃料煤）超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏．工业上消除可溶性氯化物的方法是______．
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成（CaSO4•xH2O）即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示．数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变．①石膏的化学式为______．②图象中AB段对应化合物的化学式为______．
正确答案
解：（1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化；煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程，故答案为：直接液化技术；间接液化技术；
（2）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42-，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，
故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，反应方程式为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4•2H2O，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4•2H2O），故答案为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4•2H2O）；
②石灰石浆液的价格低，故答案为：用石灰石浆液的成本较低；
③硫酸钙微溶于水，氯化物易溶于水，故答案为：用水洗涤；
（5）①石膏加热分解减少的质量就是水的质量，已知3.44g CaSO4•xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：
CaSO4•xH2O═CaSO4+xH2O
136 18x
2.72 0.72
即
解得x=2 所以石膏的化学式为CaSO4•2H2O；故答案为：CaSO4•2H2O；
②由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O为2.90g-2.72g=0.18g．CaSO4的物质的量为
解析
解：（1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化；煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程，故答案为：直接液化技术；间接液化技术；
（2）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42-，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，
故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，反应方程式为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4•2H2O，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4•2H2O），故答案为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4•2H2O）；
②石灰石浆液的价格低，故答案为：用石灰石浆液的成本较低；
③硫酸钙微溶于水，氯化物易溶于水，故答案为：用水洗涤；
（5）①石膏加热分解减少的质量就是水的质量，已知3.44g CaSO4•xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：
CaSO4•xH2O═CaSO4+xH2O
136 18x
2.72 0.72
即
解得x=2 所以石膏的化学式为CaSO4•2H2O；故答案为：CaSO4•2H2O；
②由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O为2.90g-2.72g=0.18g．CaSO4的物质的量为
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