水煤气是重要 燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得: C

水煤气是重要

燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:

C (s) + H2O(g)  CO (g) +H2 (g)   △H= +131.3 kJ•mol1

(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其原因是          

(2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

容器编号

c(H2O)/mol·L-1

c(CO)/mol·L-1

c(H2)/mol·L-1

νν比较

I

0.06

0.60

0.10

ν=ν

0.12

0.20

________

ν=ν

0.10

0.20

0.40

ν____ν

(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。

用乙醇生产合成气有如下两条路线:

a、水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)

b、部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)

某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。乙醇各分一半按a、b两式反应。合成气合成生物汽油的反应为:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。

①X的分子式为                ,Y的分子式为                 

②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?

答案

(1)因为水蒸气通过炽热的炭层时发生的反应是吸热反应,炭层温度会降低;防止炭层温度过低,须及时通入富氧空气,促进炭层的燃烧放热;所以向炭层间隔交替通入水蒸气和空,以保持生产的连续性(2分,答到要点即给分)

(2)0.60(2分);ν_>_ν(2分)

(3)19.875吨(4分)                                             

注:合理答案均参照给分!

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