（10分) 有人設(shè)計了如下甲醇(methanol) 合成工藝：

其中，①為甲烷氣源，壓強250.0kPa，溫度25oC，流速55.0 m3s-1。②為水蒸氣源，壓強200.0kPa,溫度150oC，流速150.0 m3s-1。合成氣和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)管路③進入25oC的冷凝器(condenser)，冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)⑥進入25oC的冷凝器，甲醇冷凝后經(jīng)管路⑦流出，其密度為0.791gmL-1。

12-1. 分別寫出在步驟A和步驟B中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式。

12-2. 假定：所有氣體皆為理想氣體，在步驟A和B中完全轉(zhuǎn)化，氣液在冷凝器中完全分離，計算經(jīng)步驟A和步驟B后，在一秒鐘內(nèi)剩余物的量。

12-3. 實際上，在步驟B中CO的轉(zhuǎn)化率只有三分之二。計算在管路⑥中CO、H2和CH3OH的分壓（總壓強為10.0 MPa）。

12-4. 當甲醇反應(yīng)器足夠大，反應(yīng)達到平衡，管路⑥中的各氣體的分壓服從方程           

12-1. CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)             (1分)

CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)                  (1分)

12-2. n(CH4)＝(250.0×103×55.0)／(8.314×298) ＝5.55×103(mol)

n [H2O(g)]＝(200.0×103×150.0)／(8.314×423) ＝8.53×103(mol)經(jīng)步驟A后在③中過量的H2O(g)＝(8.53×103－5.55×103) mol ＝2.98×103 mol              (1 分)     

在步驟A中生成的CO和H2的摩爾比為1:3，而在步驟B中消耗的CO和H2的摩爾比為1:2，故經(jīng)步驟B后剩余的H2為5.55×103mol             (1)                                               

12-3. nT ＝ n(CO)＋n(H2)＋n(CH3OH)

 ＝｛5.55×103×1/3＋(16.65×103－5.55×103×2/3×2) ＋5.55×103×2/3｝mol

＝ 14.8×103mol                           (1 分)

p(i)＝ pT×ni／nT總                                                              

p(CO) ＝10.0 MPa×(5.55×103×1/3／14.8×103) ＝ 0.125 MPa         (1分)

p(H2) ＝10.0 MPa×(9.25×103／14.8×103) ＝0.625 MPa                         ( 1分)

p(CH3OH) ＝10.0 MPa×(5.55×103×2/3／14.8×103) ＝ 0.250 MPa                ( 1分)

12-4.

     式中p0=0.100 MPa, 計算平衡常數(shù)Kp。

Kp＝0.250×(0.100)2／(0.125×0.6252) ＝ 5.12×10-2                      

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

為了測定乙醇的結(jié)構(gòu)式，有人設(shè)計了用無水酒精與鈉反應(yīng)的實驗裝置和測定氫氣體積的裝置進行實驗．可供選用的實驗儀器如圖所示，請回答以下問題：

（1）測量氫氣體積的正確裝置是
B
B
．（填寫編號）
（2）裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是
c
c
．
a．防止無水酒精揮發(fā)    b．保證實驗裝置不漏氣     c．使無水酒精容易滴下
（3）實驗前預(yù)先將小塊鈉在二甲苯中熔化成若干個小鈉珠，冷卻后倒入燒瓶中，其目的是
增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)
增大無水乙醇與鈉的接觸面積，使之充分反應(yīng)
．
（4）已知無水酒精的密度為d g?cm-1，移取V mL酒精，反應(yīng)完全后（鈉過量），收集到a mL（視作標準狀況）氣體．則一個乙醇分子中能被鈉取代出的氫原子數(shù)為
a ×10-3L
22.4L/mol
×2
d g?cm-1×V mL
46g/mol
a ×10-3L
22.4L/mol
×2
d g?cm-1×V mL
46g/mol
，由此即可確定乙醇的結(jié)構(gòu)式．
（5）實驗所測定的結(jié)果偏高，可能引起的原因是
AB
AB
．（填寫編號）
   a．反應(yīng)完畢立刻讀數(shù)             b．無水酒精中混有微量甲醇
   c．無水酒精與鈉的反應(yīng)不夠完全    d．排水后量氣裝置導(dǎo)管內(nèi)有水殘留．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

(10分)實驗室用乙醇與濃硫酸共熱制取乙烯，常因溫度過高生成少量SO２，有人設(shè)計了如下圖所示實驗，以驗證上述混合氣體中是否含有乙烯和SO2 。

⑴．裝置中X儀器的名稱是：         ；碎瓷片的作用是：             。

⑵．寫出生成乙烯的反應(yīng)方程式：                         。

⑶．A、B、C、D裝置中可盛放的試劑是(從下列所給試劑中選出，填序號)：

①品紅溶液，②NaOH溶液，③溴水，④KMnO４酸性溶液。

A．      ；Ｂ．      ；Ｃ．       ；Ｄ．      。

⑷．能說明SO２氣體存在的現(xiàn)象是                          。

⑸．確證含有乙烯的現(xiàn)象是                               。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：江蘇省南通市通州區(qū)2010屆高三查漏補缺專項練習(xí)化學(xué)試題 題型：填空題

（10 分）SO2和NOx的排放是造成酸雨的兩大罪魁禍首。下圖表示了某地區(qū)在1940~2002年間，空氣中SO2和NOx含量因燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及其他因素的影響而發(fā)生變化的基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

（1）結(jié)合上圖數(shù)據(jù)，判斷下列說法正確的是   ▲   。

    A．在交通運輸中排放的NOx與燃料的不充分燃燒有關(guān)

    B．在上世紀60年代以前，在交通運輸中排放的SO2主要是使用燃煤的內(nèi)燃機所致

    C．近年來在工業(yè)生產(chǎn)中SO2排放量的下降，主要是減少了燃燒的煤的質(zhì)量

    D．隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，在形成酸雨的因素中，NOx所占比重在逐漸增大

（2）在上圖表示的歷史進程中，由工業(yè)生產(chǎn)所導(dǎo)致的SO2的排放量明顯地在逐年減少。請用化學(xué)方程式說明人類在為解決SO2污染問題中所進行的一個反應(yīng)過程：

   ▲   。

（3）汽車排放的尾氣中含有未燃燒充分的CmHn、以及N2、CO2、NO、CO等。有人設(shè)計利用反應(yīng)2NO + 2CO  N2 + 2CO2 將有害的污染物轉(zhuǎn)化為可參與大氣循環(huán)的N2和CO2。

在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：

時間/h

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.5×10-4

2.5×10-4

1.5×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.6×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的   ▲   0（“>”、“<”、“=”）。在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=   ▲   。

（4）某次降雨過程收集到10L的雨水，向雨水中滴加1mL6mol/L的H2O2，充分反應(yīng)后測得溶液的pH=3.62 [c(H+) =2.4×10-4 mol/L ]），再向溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液，經(jīng)過濾、晾干、稱重，得沉淀的質(zhì)量為0.1864g。若假設(shè)雨水的酸性僅由NOx和SO2的排放所致。請計算排放在空氣中的NOx和SO2的物質(zhì)的量之比接近于   ▲   。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型：填空題

(10分).近年來，江蘇省酸雨污染較為嚴重，防治酸雨成了迫在眉睫的問題。

⑴有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫廢氣的方法，流程如下： ( I ）將含SO2的廢氣通入電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液。（Ⅱ）將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸。（III）將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收，生成的NaCl循環(huán)利用。

① 寫出步驟（I）反應(yīng)的化學(xué)方程式：                             

② 寫出步驟（III）反應(yīng)的離子方程式：                            

⑵還有學(xué)者提出利用 Fe 2十、Fe3十等離子的催化作用，常溫下將SO2氧化成SO42一而實現(xiàn)SO2的回收利用。某研究性學(xué)習(xí)小組據(jù)此設(shè)計了如下方案，在實驗室條件下測定轉(zhuǎn)化器中SO2氧化成SO42一的轉(zhuǎn)化率。

① 該小組采用下圖裝置在實驗室測定模擬煙氣中SO2的體積分數(shù)，X溶液可以是（填序號）              。（參考：還原性SO2 > I- >Br->Cl-）             

A．碘的淀粉溶液            B．酸性高錳酸鉀溶液 

 C．氫氧化鈉溶液            D．氯化鋇溶液

② 若上述實驗是在標準狀況下進行的，X是已知體積和物質(zhì)的量濃度的溶液，欲測定轉(zhuǎn)化器中SO2氧化成SO42一的轉(zhuǎn)化率，已知氣體流速，還需測定的數(shù)據(jù)是            和加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液后生成沉淀的質(zhì)量。

（3） 為進一步減少SO2的污染并變廢為寶，人們正在探索用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來除去SO2。該方法涉及到的化學(xué)反應(yīng)為：SO2＋2CO＝2CO2＋Sx　、

CO＋Sx＝COS、2COS＋SO2＝2CO2＋Sx　。其中COS中“C”化合價為     。

（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脫氮工藝進行處理：首先在消化細菌的作用下將NH4＋氧化為NO3－：NH4＋＋2O2＝NO3－＋2H＋＋H2O，然后加入甲醇(CH3OH)，NO3－和甲醇轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體。請寫出加入甲醇后反應(yīng)的離子方程式                  �！�

 

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