(10分)某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al2O3/V2O3)。该催化剂在250
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(10分)某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al2O3/V2O3)。该催化剂在250
题型:不详
难度:
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(10分)某煤化厂设计了如下清洁生产工艺,先用两种方法同时生产原料气,再调整①②的比例,合成塔中催化剂为CuO/ZnO/Al
2
O
3
/V
2
O
3
)。该催化剂在250℃和5MPa的操作条件下表现出很好的活性。合成气经循环利用,最终碳元素全部转变甲醇,排空的只有水蒸气,合成原理简图为:
试回答下列问题
(1)工业上用的催化剂由CuO和ZnO组成(质量比为1∶1),最终体系中含二氧化碳, Cu
2
O的比例也保持相对恒定,从平衡角度考虑,该反应的化学方程式为:
▲
。
(2)参考CO+2H
2
CH
3
OH的平衡常数,工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是:
▲
。
(3)为使①和②中CO、CO
2
及H
2
合成甲醇时原子利用率最高,且各物质均无剩余(假定转化率为100%)。反应①产生的气体与反应②产生的气体最佳体积比为
▲
。
(4)某合作学习小组的同学按照上题(3)的结论,取①的产物与②的产物混合气体67.2L(标准状况),其中CO的体积分数为x ,通过模拟装置合成,得到甲醇的物质的量随CO体积分数变化的函数关系式,并作出图象 (假定CO先与H
2
反应,CO完全反应后,CO
2
才与H
2
反应,且各步转化率均为100%)。
答案
(1)CO+2CuO
Cu
2
O+CO
2
(或CO+CuO
Cu+CO
2
)
(2)温度低平衡产率高,但反应速率达到平衡的时间,经济效益不高,且这种催化剂可能在250℃下活泼最大;采中稍高的压强有利于提高原料气的转化率,更高的压强虽可提高转化率但动力消耗大,经济效益反应不高
(3)4:1
(4)解:当x ="0.2" ,y ="0.9" mol ;0≤x<0.2 ,y=2x+0.5
0.2<x≤0.25 ,y=1.5-3x
(第4小题4分,其它每小题2分,共10分)
解析
略
举一反三
乙醇、乙二醇、丙三醇分别与足量金属钠反应产生等体积的H
2
(相同状况下),则上述三种醇物质的量之比为
A.2:3:6
B.3:2:1
C.4:3:1
D.6:3:2
题型:不详
难度:
|
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美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,其反应为:C
2
H
5
OH+3O
2
→ 2CO
2
+3H
2
O,电池示意如右图,下列说法正确的是
A.a极为电池的正极
B.b极发生氧化反应
C.负极的反应为:4H
+
+O
2
+4e
-
===2H
2
O
D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时有12mol转移
题型:不详
难度:
|
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下列各物质中既能发生消去反应又能催化氧化,并且催化氧化的产物能够发生银镜反应的是
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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(10分)能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。
(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H
2
(g)
CH
3
OH(g)△H;右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ(CH
3
OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H
0(填“>、<或= ”)
(2)若在230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K
1 (填“>、<或= ”)
(3)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H
2
,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的
倍。
(4)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:则该装置中Cu极为
极。
①写出b极的电极反应式
。
②当铜片的质量变化为12.8 g时:a极上消耗的O
2
在标准状况下的体积为
L。
题型:不详
难度:
|
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甲醇、乙二醇、丙三醇中分别与足量的金属钠反应,产生等体积的氢气(相同条件),则上述三种醇的物质的量之比是 ( )
A.2∶3∶6
B.6∶3∶2
C.4∶3∶1
D.3∶2∶1
题型:不详
难度:
|
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