Question

19．工業(yè)上常用天然氣和水蒸氣（或二氧化碳）經(jīng)高溫催化反應(yīng)得到CO和H₂，得到的CO和H₂的混合氣被稱為合成氣．如圖為利用合成氣生產(chǎn)甲醇（CH₃OH）及冶煉鐵的部分流程．
（1）甲醇與酒精（C₂H₅OH）的化學(xué)式組成不相同（選填“相同”或“不相同”）．寫出甲醇在空氣中完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O．
（2）寫出催化反應(yīng)室中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CO+3H₂（任寫一個(gè)）．上述生產(chǎn)過程中，可參與循環(huán)的物質(zhì)有CO₂、H₂O．
（3）上述生產(chǎn)過程中所得合成氣中CO和H₂的質(zhì)量比不可能是AC．
A.14：3       B.7：1      C.14：5     D.28：5．

Answer 1

分析 （1）比較甲醇與酒精的化學(xué)式的原子的種類及個(gè)數(shù)；根據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)催化反應(yīng)室中發(fā)生的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式，根據(jù)利用合成氣合成新型燃料二甲醚（CH₃OCH₃）及冶煉鐵的部分生產(chǎn)過程分析參與循環(huán)的物質(zhì)；
（3）根據(jù)生產(chǎn)合成器內(nèi)的反應(yīng)分析CO和H₂的質(zhì)量比的范圍．

解答 解：（1）由甲醇（CH₃OH）與酒精（C₂H₅OH）的化學(xué)式可知中原子的種類及個(gè)數(shù)相同可知，甲醇與酒精（C₂H₅OH）的化學(xué)式組成不相同；甲醇在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)的方程式為：2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O；故填：不相同；2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O；
（2）在催化反應(yīng)室中水蒸氣與甲烷催化重整得到氫氣和一氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CO+3H₂；由生產(chǎn)過程中可知，可參與循環(huán)的物質(zhì)有CO₂、H₂O；故填：CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CO+3H₂；CO₂、H₂O；
（3）由生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)可知，在CH₄+H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CO+3H₂，生成CO和H₂的質(zhì)量比為28：6=14：3；在CO₂+CH₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO+2H₂，生成CO和H₂的質(zhì)量比為56：4=14：1．所以，上述生產(chǎn)過程中所得合成氣中CO和H₂的質(zhì)量比在14：1和14：3之間．所以，不可能是AC．故選：AC．

點(diǎn)評 本題解題的關(guān)鍵是根據(jù)題干提供的信息，找出反應(yīng)物、生成物，寫出反應(yīng)的方程式，再根據(jù)方程式進(jìn)行有關(guān)問題的分析與判斷．