“西气东输”是西部大开发的重点工程,这里的“气”指天然气,其主要成分为甲烷。

“西气东输”是西部大开发的重点工程,这里的“气”指天然气,其主要成分为甲烷。
(1)工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H 2 ,它们的体积比约为1∶1。已知:
2CO(g)+O 2 (g) 2CO 2 (g) Δ H =-566kJ·mol -1 
2H 2 (g)+O 2 (g) 2H 2 O(l) Δ H =-572kJ·mol -1 
CH 4 (g)+2O 2 (g) CO 2 (g)+2H 2 O(l) Δ H =-890kJ·mol -1 
若不考虑水煤气中其他成分,相同状况下要获得相等的热量,所需甲烷与水煤气的体积比约为_________,它们燃烧生成的CO 2 的物质的量之比约为______________。
以甲烷代替水煤气作民用燃气,其优点是_________。
(2)某化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到CO和H 2 为主的混合气,这种混合气可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH 4 (g)+1/2O 2 (g) CO(g)+2H 2 (g) Δ H 1 =-36kJ·mol -1 
②CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g) Δ H 2 =+216kJ·mol -1 
由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为____________________________;求进料气中空气(O 2 的体积分数为21%)与水蒸气的体积比__________。
一路向上冲 1年前 已收到1个回答 举报

EmmaYuen 幼苗

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(1)1∶3(或569∶1780) 2∶3(或569∶890)
优点:燃烧值高(或用气量少;经济实惠;节省投资;减少碳氧化合物排放量;减少燃煤用量;有利于保护环境;提高使用安全性;使煤更多地得以综合利用)
(2)根据盖斯定律: n 1 Δ H 1 + n 2 Δ H 2 =Δ H 3 =0,所以有:
=6
总反应热为零的反应方程式为6×①+②,即
7CH 4 (g)+3O 2 (g)+H 2 O(g) 7CO(g)+15H 2 (g) Δ H 3 =0
从方程式可知:进料气中 V (O 2 )∶ V [H 2 O(g)]=3∶1,则
=14.3∶1。

(1)1mol水煤气即CO和H 2 各0.5mol,已知0.5molCO放热141.5kJ,0.5molH 2 放热143kJ,共放热284.5kJ,而1molCH 4 放热890kJ,即得1∶3(或569∶1780);根据CO~CO 2 的关系式,生成(0.5×3)molCO 2 ,根据CH 4 ~CO 2 的关系式,生成1molCO 2 ,从而得到2∶3(或569∶890)

1年前

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