二甲醚(CH3OCH3)是一種新型的合成“柴油”．它可由生物甲烷或天然氣合成．

(1)生物甲烷是由植物和動(dòng)物糞便在一定條件下發(fā)酵而得的甲烷：

，若某植物纖維素(C6H10O5)n的含量為10％，某沼氣池，當(dāng)加入該植物162 kg，在微生物作用下完全轉(zhuǎn)化可得CH4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________m3．

(2)合成二甲醚主要步驟為造氣和合成．過程如下：

若造氣時(shí)，設(shè)每步轉(zhuǎn)化率均為100％，設(shè)某天然氣中只含5％CO2，不含其它雜質(zhì)，每100 m3天然氣，應(yīng)同時(shí)通入水蒸氣和空氣各多少體積(空氣只含N2和O2且體積比為4∶1，下同)，才能保證合成時(shí)CO和H2充分利用．V[H2O(g)]＝________m3；V(空氣)＝________m3．

(3)為了充分利用反應(yīng)過程中生成的比較純凈的氮?dú)�，某企業(yè)用天然氣為主要原料聯(lián)合生產(chǎn)二甲醚和氨，過程如下：

制氣設(shè)備：①CH4＋H2O→CO＋3H2�、�2CH4＋O2→2CO＋4H2

合成塔I：CO＋2H2→CH3OH，2CH3OH→CH3OCH3＋H2O；

合成塔II：

假設(shè)天然氣中只含CH4，反應(yīng)②中通入適量空氣，通過調(diào)節(jié)①和②中投入的CH4的量，以使反應(yīng)①剩余的H2和反應(yīng)②剩余的N2的體積比恰為3∶1，以便合成氨．該企業(yè)每生產(chǎn)34tNH3理論上同時(shí)可以得到二甲醚多少噸(設(shè)工業(yè)經(jīng)多次轉(zhuǎn)化，總轉(zhuǎn)化率假定為100％，設(shè)合成塔I中水與CO不反應(yīng))？

答案：
解析：

　　(1)由題意知(C6H10O5)n＋nH2O　3nCH4↑＋3nCO2↑

　　　　　　　　162n　　　　　　　3n

　　

　　(2)要保證CO和H2的充分利用，則只能是生成的CO和H2必須是1∶2．在100 m3的天然氣中有CH495 m3和CO25 m3．解設(shè)通入的水蒸氣為Xm3，則有

　　

　　所以有，可以得出X＝10(m3)，

　　(3)80.5 t


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

二甲醚是一種重要的清潔燃料．工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．主要的三步反應(yīng)如下：
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-91.8kJ?mol
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol
②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol
回答下列問題：
（2）水煤氣合成二甲醚三步反應(yīng)總的熱化學(xué)方程式為：
 

（3）-定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡后，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中可以采取的是
 
 （填字母代號(hào)）．
a．升高溫度； b．降低溫度； c．增大壓強(qiáng)； d．減小壓強(qiáng)；
e．縮小體積；f．增大CO的濃度；g．增大CO2的濃度
（3）某溫度下，將一定里的CH3OH加入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g），
經(jīng)20min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得c（CH3OH）=0.56mol?L；c（H2O）=0.72mol?L-1
①達(dá)平衡時(shí)，c（CH3OCH3）=
 
該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)逨率v（CH3OH）=
 
．開始加入的CH3OH濃度c（CH3OH）=
 
．
②在相同的條件下，若起始濃度的數(shù)值如下表所示
 物質(zhì)  CH3OH  CH3OCH3  H2O
 濃度/（mol?L-1）  0.28  0.86  0.86
則該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率（v正、v逆）隨時(shí)間（＜）變化的曲線是下列圖中的：
 
平衡時(shí)CH3OCH在混合物中的體積百分含量是
 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下：

    （1）催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為           .

    （2）催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為：

    CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）

    ①已知：原子利用率=×100％，試求反應(yīng)（Ⅳ）的原子利用率為        。

    ②反應(yīng)（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。

    ③在壓強(qiáng)為5MPa，體積為VL的反應(yīng)室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H      0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         （用含字母的代數(shù)式表示）。

   

（3）我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫（體積分?jǐn)?shù)為x）廢氣的方法如下：

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸；

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣，計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下：

    （1）催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為           .

    （2）催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為：

    CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為：

    CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）

    ①已知：原子利用率=×100％，試求反應(yīng)（Ⅳ）的原子利用率為        。

    ②反應(yīng)（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。

    ③在壓強(qiáng)為5MPa，體積為VL的反應(yīng)室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        （用含字母的代數(shù)式表示）。

   

（3）我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。

    該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：

    CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫（體積分?jǐn)?shù)為x）廢氣的方法如下：

    ①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；

    ②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸；

    ③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。

    用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣，計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012屆江蘇省無(wú)錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（14分）二甲醚（CH3OCH。）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料，具有清潔、高效等優(yōu)良的性能。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下：

（1）催化反應(yīng)室B中CO與H2合成二甲醚的化學(xué)方程式為          .
（2）催化反應(yīng)室A中發(fā)生的反應(yīng)為：
CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）……（I）、CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）……（Ⅱ）催化反應(yīng)室C中發(fā)生的反應(yīng)為：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）……（Ⅲ）、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）……（Ⅳ）
①已知：原子利用率=×100％，試求反應(yīng)（Ⅳ）的原子利用率為       。
②反應(yīng)（Ⅳ）的△S         0（填“>”、“=”或“<”）。
③在壓強(qiáng)為5MPa，體積為VL的反應(yīng)室c中，amol CO與20mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)（Ⅲ）生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。則該反應(yīng)的△H     0（填“>”、“=”或“<”）。300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         （用含字母的代數(shù)式表示）。

（3）我國(guó)某科研所提供一種堿性“直接二甲醚燃料電池”。
該燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
CH3OCH3一12e一+16OH一=2CO2-3+11H2O。有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫（體積分?jǐn)?shù)為x）廢氣的方法如下：
①將含SO2的廢氣通人電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO3溶液；
②將電解飽和食鹽水所得氣體反應(yīng)后制得鹽酸；
③將鹽酸加入NaHSO3溶液中得SO2氣體回收。
用上述堿性“直接二甲醚燃料電池”電解食鹽水來(lái)處理標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL的廢氣，計(jì)算消耗二甲醚的質(zhì)量。

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