- 煤的综合利用
- 共324题
为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径，而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题．煤综合利用的一种途径如下所示：
（1）用图所示装置定量检测过程①产生的CO2（已知：煤粉燃烧过程中会产生SO2）
B中预期的实验现象是______，D中的试剂是______．
（2）已知C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ•mol-1
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ•mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是______，该反应的化学平衡常数K随温度的升高将______ （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）用图装置可以完成⑤的转化，同时提高能量的利用率．其实现的能量转化形式主要是______，a的电极反应式是______．
（4）燃煤烟气中的CO2可用稀氨水捕获和吸收，不仅可以减少CO2的排放，也可以生产化肥碳酸氢铵．假设该方法每小时处理含CO2的体积分数为11.2%的燃煤烟气1000m3（标准状况），其中CO2的脱除效率为80%，则理论上每小时生产碳酸氢铵______kg．
正确答案
解：（1）燃煤烟气的成分为CO2、SO2、CO、H2O，酸性高锰酸钾能够除去SO2，CO2、CO、H2O不能使品红溶液褪色，碱石灰能够吸收CO2，故答案为：品红溶液不变色；碱石灰；
（2）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ•mol-1 ①
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ•mol-1 ②
由盖斯定律②-①得：
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1升高温度平衡向吸热的方向移动，而该反应正反应为放热，故逆向移动，平衡常数K减小，
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1；减小；
（3）原电池将化学能转变成电能，正极：3O2+12e-+12H+=6H2O，总反应：CH3OCH3+3O2=2CO2↑+3H2O，负极的电极反应=总反应-正极的电极反应=CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，
故答案为：化学能转变成电能；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+；
（4）由 CO2 +NH3•H2O=NH4HCO3
1 1
所以NH4HCO3 的质量为：4000mol×79g/mol=316000g=316kg，故答案为：316．
解析
解：（1）燃煤烟气的成分为CO2、SO2、CO、H2O，酸性高锰酸钾能够除去SO2，CO2、CO、H2O不能使品红溶液褪色，碱石灰能够吸收CO2，故答案为：品红溶液不变色；碱石灰；
（2）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ•mol-1 ①
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ•mol-1 ②
由盖斯定律②-①得：
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1升高温度平衡向吸热的方向移动，而该反应正反应为放热，故逆向移动，平衡常数K减小，
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1；减小；
（3）原电池将化学能转变成电能，正极：3O2+12e-+12H+=6H2O，总反应：CH3OCH3+3O2=2CO2↑+3H2O，负极的电极反应=总反应-正极的电极反应=CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，
故答案为：化学能转变成电能；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+；
（4）由 CO2 +NH3•H2O=NH4HCO3
1 1
所以NH4HCO3 的质量为：4000mol×79g/mol=316000g=316kg，故答案为：316．
化学与生产、生活密切相关．下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤液化生成甲醇，属于化学变化，故A错误；
B．海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程（又称海水脱盐），蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备；离子交换法是用阳离子交换树脂（HR）和水中的金属离子Mn+进行交换的一种方法，通常通过阳离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水，不是历史最久、技术和工艺较完善的主要方法；电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法，是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，原理为通电后，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，分离盐和水，故B正确；
C．蚕丝是天然纤维，成分为蛋白质，合成纤维的成分是化学纤维，如聚乙烯，故C错误；
D．活性炭脱色是利用其吸附性，次氯酸盐漂白是利用次氯酸的强氧化性，故D错误．
故选B．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油中能分离出来苯和甲苯，故A错误；
B．煤在隔绝空气的情况下加热的过程称为煤的干馏，不是在空气中，故B错误；
C．将石油催化裂化的过程是为了得到轻质燃料汽油，催化裂解的目的是为了得到石油气，故C错误；
D．石油可通过结构重新调整，使链状烃转化为环状烃，故D正确．
故选D．
根据上述实验设计回答下列问题：
（1）实验结束后，应该先把玻璃管从溶液中取出，然后再熄灭酒精灯，这样操作的目的是______．
（2）焦炉气是一种混合性的可燃性气体，点燃焦炉气前必须进行______操作，目的是______，但该实验没有进行此操作，实验中需要多排一会儿气体，至气泡均匀时再点燃．
（3）取下具支试管，可以发现其中的液体分为两层，上层是______，下层是______，在溶液中滴加酚酞试剂，溶液显______色，原因是______．
正确答案
解：（1）实验结束时先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，水倒吸，发生危险，故答案为：防止因先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，具支试管中的溶液沿玻璃导管倒吸入热的玻璃管中，炸裂玻璃管；
（2）可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸，故答案为：验纯；防止爆炸；
（3）煤气化的产物中含有部分氨气，且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香烃化合物，不溶于水，氨水遇酚酞显红色，故答案为：煤焦油；水溶液；红；溶液中溶解了氨气．
解析
解：（1）实验结束时先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，水倒吸，发生危险，故答案为：防止因先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，具支试管中的溶液沿玻璃导管倒吸入热的玻璃管中，炸裂玻璃管；
（2）可燃性气体与氧气混合达到一定程度时遇明火会发生爆炸，所以可燃性气体点燃前应先必须检验气体的纯度，否则可能发生爆炸，故答案为：验纯；防止爆炸；
（3）煤气化的产物中含有部分氨气，且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香烃化合物，不溶于水，氨水遇酚酞显红色，故答案为：煤焦油；水溶液；红；溶液中溶解了氨气．
下列关于煤的叙述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、煤干馏得到煤焦油中含有芳香烃，可用分馏的方法从煤焦油中获得芳香烃，所以煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源，故A正确；
B、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，有新物质生成，属于化学变化，故B正确；
C、煤是由多种有机物和无机物组成的混合物，故C错误；
D、煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素，故D正确；
故选C．
扫码查看完整答案与解析