⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷:若某植物纤维素的含量为10%,某沼气池,当加入该植物162kg,在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状
题型:不详难度:来源:
⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷:
若某植物纤维素的含量为10%,某沼气池,当加入该植物162kg,在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为 m3。 ⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下: 若造气时,设每步转化率均为100%,设某天然气中只含5%CO2,不含其他杂质,每100m3天然气,应同时通入水蒸气和空气各多少体积(空气只含N2和O2,且体积比为4:1,下同),才能保证合成时CO和H2充分利用。V[H2O(g)]= m3;V[空气]= m3。 ⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气,某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨,过程如下: 制气设备:①CH4+H2O → CO+3H2 ②2CH4+O2 → 2CO+4H2 合成塔Ⅰ:CO+2H2 → CH3OH ; 2CH3OH → CH3OCH3+H2O 合成塔Ⅱ:N2+3H2==2NH3 假设天然气中只含CH4,反应②中通入适量空气,调节①和②投入的CH4的量,以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰好为3:1,以便合成氨。该企业每生产34t NH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨?(设工业多次转化,总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应)? |
答案
(1)6.72m3 (2分) (2)10m3,200m3 (每空2分) (3)80.5t (4分) |
解析
本题考查多步反应的化学计算,关系复杂,难度较大,容易出错,是一道考查综合思维能力、区分度好的试题。(1)(C6H10O5) n ~ 3nCH4,即C6H10O5 ~ 3CH4 n(CH4)=3n(C6H10O5) = V(CH4)=300mol×22.4L/mol=6.72×103L=6.72m3 (2)依题意,100m3天然气含CH495m3、CO25m3。观察合成反应,CO:H2=1:2时才能充分利用。再观察造气反应,反应(1)必须是(2)的2倍才能达到上述要求。又知反应(2)耗CH4为5m3,则反应(1)耗CH4为10m3,同时需水10m3;所以反应(3)的CH4为80m3,需O240m3,即空气200m3。 (3)由反应N2+3H2==2NH3可求得生产34t氨需1×106molN2和3×106molH2,则反应②通入的O2为1×1/4=0.25×106mol,生成H21×106mol;则反应①应生成H29×106mol,其中用于合成CH3OCH3的H2为6×106mol,由关系式4H2 ~ CH3OCH3可求得:n(CH3OCH3)=(1×106+6×106)mol×1/4=1.75×106mol,为80.5t。 |
举一反三
下列合成高分子化合物反应及类型均正确的是( )A.合成有机玻璃:缩聚反应 | B.合成橡胶:加聚反应 | C.合成酚醛树脂:缩聚反应 | D.合成HT纤维:+nHCl缩 | 聚反应 |
(7分)已知α氨基酸能与亚硝酸反应得到α羟基酸。例如:
现有某α氨基酸盐A,其分子中原子数之比为C∶H∶O∶N=3∶10∶2∶2,由它开始有如下图所示的反应关系,其中无机产物均已略去,括号中的数字为其相对分子质量。
(1)写出下列有机物结构简式:D__________,E__________,F__________。 (2)写出下列转化的化学方程式: ①B→C______________________________, ②A→B______________________________。 |
断裂一个给定的键时所消耗的能量称为离解能,根据下列烷烃的C—H键的离解能
下列判断不正确的是 ( )A.离解能愈小,C—H键易断裂,氢原子越易被取代 | B.在光照条件下丙烷与氯气发生取代反应CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3物质的量之比为1∶1 | C.异丁烷与氯气发生取代反应,占一氯代物的物质的量分数大于10% | D.C2H6中C-H的离解能介于410.0kJ/mol~435.1kJ/mol。 |
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下列高分子化合物中,可以溶解在有机溶剂中的是( )A.废轮胎上刮下的橡胶粉末 | B.纤维素 | C.酚醛塑料 | D.聚乙烯 |
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