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        1. 乙醇可通過淀粉等生物質(zhì)原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源,由乙醇制取氫氣    具有良好的應(yīng)用前景.已知由乙醇制取氫氣可有如下兩條路線:
          ①水蒸氣催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+255.58kJ?mol-1
          ②部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+
          12
          O2(g)═3H2(g)+2CO(g)△H=+13.76kJ?mol-1
          請回答下列問題:
          (1)下列說法正確的是
           
          .(填字母)
          A.從原料消耗的角度來看,路線①制氫更有價值
          B.從能量消耗的角度來看,路線①制氫更加有利
          C.由于路線②制氫要消耗很多能量,故在實(shí)際生產(chǎn)中意義不大
          D.路線①和路線②均使用催化劑,是為了降低反應(yīng)所需的能量
          (2)在體積為1L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
          4H2(g)+2CO(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-255.58kJ?mol-1    
          欲使n(CH3CH2OH)/n(CO)增大,應(yīng)采取措施是
           
          .(答兩項即可)
          (3)若用0.81t淀粉為原料,理論上可制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%的乙醇溶液
           
          t.
          (4)若用乙醇得到的合成氣(CO、H2的混合氣)來合成一種生物汽油.乙醇按路線①和路線②的反應(yīng)各占50%,合成氣合成生物汽油的反應(yīng)為:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O
          假定這種生物汽油中含有X、Y兩種成分,且X、Y都是含8個碳原子的烴,X是苯的同系物,Y是烷烴.1t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%的乙醇經(jīng)上述轉(zhuǎn)化(假定各步轉(zhuǎn)化率均為100%),最終可得到X的質(zhì)量為多少噸?
           
          分析:(1)A.從原料消耗的角度來看,消耗等量乙醇①路線生產(chǎn)氫氣多;
          B.從能量消耗的角度來看,②路線消耗能量少;
          C.①路線消耗很多能量;
          D.催化劑改變反應(yīng)速率不改變平衡,能降低反應(yīng)的活化能;
          (2)依據(jù)化學(xué)平衡移動方向判斷;
          (3)利用化學(xué)方程式,根據(jù)淀粉的質(zhì)量求出酒精的質(zhì)量;
          (4)依據(jù)化學(xué)方程式,乙醇按路線①和路線②的反應(yīng)各占50%,得到乙醇物質(zhì)的量,依據(jù)原子守恒計算得到一氧化碳和氫氣物質(zhì)的量,結(jié)合合成氣合成生物汽油的反應(yīng)為:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O,計算生物汽油中含有X、Y兩種成分,且X、Y都是含8個碳原子的烴,X是苯的同系物C8H10,Y是烷烴為C8H18,計算XY物質(zhì)的量之比得到;
          解答:解:(1)A.從原料消耗的角度來看,消耗等量乙醇①路線生產(chǎn)氫氣多,故A正確;
          B.從能量消耗的角度來看,②路線消耗能量少,故B錯誤;
          C.與②路線相比,①路線消耗很多能量,所以在實(shí)際生產(chǎn)中意義不大,故C錯誤;
          D.催化劑是降低反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)更容易進(jìn)行,路線①和路線②均使用催化劑,是為了降低反應(yīng)所需的能量,故D正確
          故答案為:AD;
          (2)反應(yīng)是4H2(g)+2CO(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-255.58kJ?mol-1,氣體體積減小的放熱反應(yīng),平衡正向進(jìn)行,使n(CH3CH2OH)/n(CO)增大;所以可以將H2O(g)從體系中分離出來或充入H2或降低溫度或增大壓強(qiáng)等實(shí)現(xiàn)比值增大;
          故答案為:將H2O(g)從體系中分離出來或充入H2或降低溫度或增大壓強(qiáng)等;
          (3)設(shè)810㎏淀粉理論上可以制得乙醇的質(zhì)量是x.
          (C6H10O5n+nH2O
          催化劑
          2nCH3CH2OH+2nCO2
              162n                92n
              810㎏x
          162n
          810kg
          =
          92n
          x

          x=460kg
          理論上可制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%的乙醇溶液質(zhì)量=
          460kg
          96%
          =479.2kg=0.5t;
          故答案為:0.5 t;
          (4)1 t 92%乙醇溶液中含乙醇為2.0×l04mol,按①、②反應(yīng)的乙醇的物質(zhì)的量均為1.0×104mol.
          依①、②得n(CO,總產(chǎn))=4.0×104mol,n(H2,總)=7.0×104mol;
          依題意和原子守恒可得,生成汽油的總量為5.0×103 mol;
          進(jìn)一步可得n(C8H10):n(C8H18)=3:1
          則C8H10的物質(zhì)的量為3.75×103 mol,質(zhì)量為0.3975 t;
          故答案為:0.3975 t;
          點(diǎn)評:本題考查較為綜合,涉及化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)與能量知識,題目難度較大,本題注意元素守恒和化學(xué)方程式計算方法應(yīng)用,注意催化劑對平衡影響的分析判斷是解題關(guān)鍵.
          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:

          已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線:
          a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)═4H2(g)+2CO(g)△H=+255.6kJ?mol-1
          b.CH3CH2OH(g)+
          1
          2
          O2(g)═3H2(g)+2CO(g)△H=+13.8kJ?mol-1
          則下列說法不正確的是(  )
          A、降低溫度,可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率
          B、從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利
          C、乙醇可通過淀粉等生物原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源
          D、由a、b知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013屆甘肅省甘谷一中高三第五次檢測化學(xué)試卷(帶解析) 題型:單選題

          已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線:
          a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)==4H2(g)+2CO(g)   △H= +255.6kJ·mol-1
          b.CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)==3H2(g)+2CO(g)  △H= +13.8kJ·mol-1
          則下列說法不正確的是              

          A.降低溫度,可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率
          B.從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利
          C.乙醇可通過淀粉等生物原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源
          D.由a、b知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol1

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          科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年陜西省高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

          化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是

          A.銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合施用

          B.乙醇可通過淀粉等生物原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源

          C.人造纖維、合成纖維、玻璃纖維和光導(dǎo)纖維都是有機(jī)高分子化合物

          D.MgO的熔點(diǎn)很高,可用于制作耐高溫材料,但工業(yè)上不用MgO制鎂

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年甘肅省高三第五次檢測化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

          已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線:

          a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)==4H2(g)+2CO(g)   △H= +255.6kJ·mol1

          b.CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)==3H2(g)+2CO(g)  △H= +13.8kJ·mol1

          則下列說法不正確的是              

          A.降低溫度,可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率

          B.從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利

          C.乙醇可通過淀粉等生物原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源

          D.由a、b知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol1

           

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          科目:高中化學(xué) 來源:北京期末題 題型:單選題

          已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線:
          a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)==4H2(g)+2CO(g) △H= +255.6kJ·mol-1
          b.CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)==3H2(g)+2CO(g) △H= +13.8kJ·mol-1
          則下列說法不正確的是
          [     ]
          A.降低溫度,可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率
          B.從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利
          C.乙醇可通過淀粉等生物原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源
          D.由a、b知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1

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