Question

水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C (s) + H₂O(g) CO (g) +H₂ (g)   △H＝ +131.3 kJ?mol^－1（······①
（1）實際工業生產中，向炭層間隔交替通入水蒸氣和空氣，其中通入空氣的原因是由于該反應是吸熱，導致炭層溫度降低，須及時通入富氧空氣促進炭層的燃燒放熱：
C (s) + O₂(g)= CO₂ (g)；△H = －393.5kJ·mo1^－1    ······②
為保持生產的連續性，若不考慮其它熱量的產生和損耗，則每間隔應通入的水蒸氣和空氣的體積比（同溫同壓）約為多少？（設空氣中氧氣的體積占1/5）
（2）一定溫度下，三個容器中均進行著上述反應①，各容器中炭足量，其它物質的物質的量濃度及正逆反應速率關系如下表所示。請填寫表中相應的空格。

（3）生物乙醇可由淀粉或纖維素等生物質原料發酵獲得。利用乙醇可進而獲得合成氣（CO、H₂）。用乙醇生產合成氣有如下兩條路線：
a、水蒸氣催化重整：CH₃CH₂OH(g)＋H₂O(g)→4H₂(g)＋2CO(g)
b、部分催化氧化：CH₃CH₂OH(g)＋1/2O₂(g)→3H₂(g)＋2CO(g)
某生物質能研究所準備利用乙醇得到的合成氣合成一種生物汽油。乙醇各分一半按a、b兩式反應。合成氣合成生物汽油的反應為：2mCO＋(2m＋n)H₂→2C_mH_n＋2mH₂O。假定合成的生物汽油中含有X、Y兩種成分，且X、Y都是有8個碳原子的烴，X是苯的同系物，Y是烷烴。
①X的分子式為               ，Y的分子式為                 。
②50噸質量分數為92%的乙醇經上述轉化（假定各步轉化率均為100%），則最終可獲得X的質量為多少噸？

Answer 1

（1）3/5  （2）0.60（2分）；ν_正_>_ν_逆  （3）C₈H₁₀    C₈H₁₈   19.875噸

解析