气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径。煤的气化的主要反应是:C+H2O(g) CO+H2,CO和H2的混合气体是合成多种有机物的原料气,研究由CO、H2合成有机物的化学称为一碳化学。下图是合成某些物质的路线图:
其中,D易溶于水,且与CH3COOH互为同分异构体,F分子中的碳原子数是D中的3倍,H经催化氧化可得到G。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:A: ,H: ,指出A和H的关系 。
(2)利用合成气(H2+CO)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化,合成气也可合成醛、酸、酯等多种产物,下列表述正确的是 。
①以合成气为原料的反应都是化合反应
②改变合成气中CO与H2的体积比,可得到不同的产物
③合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成
④从合成气出发生成气态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径
⑤以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水
A.①②④ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤
(3)写出下列反应的化学方程式:
①CH3COOH+E―→F:____________________________________________。
②D与新制氢氧化铜悬浊液加热:___________________________________。
将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
而C(g)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242.0 kJ·mol-1
③CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
请你根据上述信息回答下列问题:
(1)煤是一种成分复杂的混合物,其中除含碳、氢元素外,还含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固体煤燃烧会导致大气污染,写出煤燃烧产生的两种污染: ,将石灰石粉与煤粉混合,可以有效地减少煤燃烧过程中的二氧化硫污染,写出该反应的化学方程式:____________________
(2)根据已知热化学方程式写出由煤制备水煤气的热化学方程式:____________________________。
(3)下面是甲、乙两位同学对上述热化学方程式及煤燃烧的理解。
甲同学:1 mol CO与1 mol H2燃烧放出的热量之和大于1 mol固体炭燃烧放出的热量,所以煤燃烧时加入少量水,可以使煤燃烧放出更多的热量。
乙同学:根据下面的物质与能量循环,将煤炭转化为水煤气,再燃烧放出的热量与直接燃烧煤炭放出的热量相同,而将煤炭转化为水煤气将会增加消耗,故煤炭转化为水煤气得不偿失。
C(s)+H2O(g)+O2(g) CO2(g)+H2O(g)
CO(g)+O2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)+ O2(g)
请你评价两位同学的理【解析】
①甲同学的说法 (答“正确”或“不正确”),原因是______________________________________。
②乙同学的说法 (答“正确”或“不正确”),原因是_____________________________________。
随着全球性石油危机的来临,使许多国家关注用煤代替石油的研究,科学家发现在443~473 K的温度下,用Co作催化剂,水煤气(主要成分是CO和H2)可以生成碳原子数5~8之间的烷烃,这是用煤合成汽油的方法之一。
(1)用煤合成汽油CnH2n+2的有关反应方程式是
_________________________________________________________________;
(2)要达到合成上述汽油的要求,CO和H2的体积比的取值范围是 。
下列说法中正确的是( )。
①煤是各种芳香烃组成的混合物 ②煤燃烧时,会产生大量二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物 ③煤是以单质碳为主的复杂混合物 ④以煤为主要原料,不仅可以合成甲醇,还可以加工成高级汽油
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
为了更好地解决能源问题,人们一方面研究如何提高燃煤的燃烧效率,另一方面寻找能源,以下做法不能提高燃烧效率的是 ( )。
A.煤的气化与液化 B.液体燃料呈雾状喷出
C.通入大量的空气 D.将煤粉碎
将下图所列仪器组装成一套实验室蒸馏石油的装置,并进行蒸馏得到汽油和煤油。
(1)上图中A、B、C三种仪器的名称分别是 ; ; 。
(2)将以上仪器(一)→(六),按连接顺序表示(用字母a,b,c……表示):
e接i; 接 ;k接l; 接 ; 接 。
(3)A仪器中,c口是 ,d口是 。
(4)蒸馏时,温度计水银球应在 位置。
(5)在B中注入原油后,再加几片碎瓷片的目的是 。
(6)给B加热,收集到沸点在60~150 ℃之间的馏分是 ,收集到150~300 ℃之间的馏分是 。