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(8分) 二甲醚（CH₃OCH₃）簡稱CME，是一種理想的煤基清潔燃料，可由生物甲烷或天然氣合成。合成二甲醚主要步驟為造氣和合成。過程如下：

 

 

 

 

 

(1)生物甲烷是由植物在一定條件下發酵(代謝產物為相等物質的量的CH₄和CO₂ )而制得，植物纖維素發酵制得甲烷的化學方程式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

(2)若162 kg纖維素含量為10%的農作物桔桿，在微生物作用下完全轉化為CH₄和CO₂，通入適量的水蒸氣合成二甲醚，理論上最多可得到  　　　　　　　　　　　　　　　　　　  kg的二甲醚。

(3)若天然氣中只含CH₄，空氣中只含N₂和O₂，且體積比為4∶1。某企業用標準狀況下22.4 m³天然氣及水蒸氣、空氣為原料生產二甲醚，同時利用N₂與H₂合成氨。在合成二甲醚的同時，理論上還可得到多少千克的NH₃？（假設天然氣完全反應后的N₂全部轉化為NH₃，且生產過程中轉化率均為100%；合成塔中水與CO不反應）

 

 

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1．D  2．D  3．B  4．D  5．D  6．B  7．A  8．C

9．C  10．AB  11．D  12．C  13．C  14．C

15．(1)檢驗反應中生成的H₂    (2分)

（2）Fe　　Fe₃O₄溶于鹽酸生成的Fe³⁺　與Fe反應生成了Fe²⁺�。�2分）

（3）①　2Fe^2＋+2H^＋+H₂O₂=2Fe^3＋+2H₂O�。�2分）

　　�、谌∩倭孔詈笠淮蜗礈煲海�滴加AgNO₃溶液，若無沉淀生成，表明沉淀已洗滌干凈�。�2分）

③固體樣品質量和紅褐色固體的質量　�。�2分）

（本題共10分，其它合理答案參照給分）

(3)相同溫度下，K₂SO₄ 的溶解度小于KCl、(NH₄)₂SO₄ 及NH₄Cl

(4)CaO、H₂O 或Ca(OH)₂

(5) 原子利用率高，沒有有害物質排放到環境中  (每空2分，共10分)

19．(1)        （2）酸性KMnO₄溶液　　(3) 3  

(4)

(6)     (每空2分，共12分)

20．(1) (C₆H₁₀O₅)n+nH₂O           3nCH₄↑+3nCO₂↑ (2分)

(2)9.20   (162 kg纖維素→ 300 mol CH₄  300 mol CO₂ → 400 mol CH₃OH → 200 mol CH₃OCH₃)   (3分)

(3) 設反應③中消耗O₂的物質的量為x，則N₂的物質的量為4x

   2CH₄+O₂→4H₂+2CO      CH₄  +  H₂O →　3H₂            +     CO

2x   x   4x   2x       1×10³－2x      (1×10³－2x)×3     (1×10³－2x)

合成二甲醚反應中CO和H₂為1∶2，合成氨反應中，N₂與H₂體積比為1∶3，則

4x＋(1×10³－2x)×3－[2x＋(1×10³－2x)]×2=4x×3   (3分，關系式)

x=1000/14 mol

NH₃ ：4x×2×17=9.71 kg   (2分，結果)

答略。(本題共10分，其它合理答案參照給分)

21．(1) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²   （2分） 

Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態較穩定 （2分）

(2) 直線型  （2分）   CO₂    （2分）

 (3) 1:2       (1分)         （1分）   30   （2分）

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