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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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⑴生物甲烷是由植物和動物糞便在一定條件下發酵而得的甲烷：

若某植物纖維素的含量為10%，某沼氣池，當加入該植物162kg，在微生物作用下完全轉化可得CH₄在標準狀況下的體積為            m³。
⑵合成二甲醚主要步驟為造氣和合成。過程如下：
 
若造氣時，設每步轉化率均為100%，設某天然氣中只含5%CO₂，不含其他雜質，每100m³天然氣，應同時通入水蒸氣和空氣各多少體積（空氣只含N₂和O₂，且體積比為4：1，下同），才能保證合成時CO和H₂充分利用。V[H₂O（g）]=      m³；V[空氣]=      m³。
⑶為了充分利用反應過程中生成的比較純凈的氮氣，某企業用天然氣為主要原料聯合生產二甲醚和氨，過程如下：
制氣設備：①CH₄+H₂O → CO+3H₂             ②2CH₄+O₂ → 2CO+4H₂
合成塔Ⅰ：CO+2H₂ →  CH₃OH      ；  2CH₃OH →  CH₃OCH₃+H₂O
合成塔Ⅱ：N₂+3H₂==2NH₃
假設天然氣中只含CH₄，反應②中通入適量空氣，調節①和②投入的CH₄的量，以使反應①剩余的H₂和反應②剩余的N₂的體積比恰好為3：1，以便合成氨。該企業每生產34t NH₃理論上同時可以得到二甲醚多少噸？（設工業多次轉化，總轉化率假定為100%設合成塔Ⅰ中水與CO不反應）？

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二甲醚(CH₃OCH₃)是一種新型的合成“柴油”．它可由生物甲烷或天然氣合成．

(1)生物甲烷是由植物和動物糞便在一定條件下發酵而得的甲烷：

，若某植物纖維素(C₆H₁₀O₅)n的含量為10％，某沼氣池，當加入該植物162 kg，在微生物作用下完全轉化可得CH₄在標準狀況下的體積為________m³．

(2)合成二甲醚主要步驟為造氣和合成．過程如下：

若造氣時，設每步轉化率均為100％，設某天然氣中只含5％CO₂，不含其它雜質，每100 m³天然氣，應同時通入水蒸氣和空氣各多少體積(空氣只含N₂和O₂且體積比為4∶1，下同)，才能保證合成時CO和H₂充分利用．V[H₂O(g)]＝________m³；V(空氣)＝________m³．

(3)為了充分利用反應過程中生成的比較純凈的氮氣，某企業用天然氣為主要原料聯合生產二甲醚和氨，過程如下：

制氣設備：①CH₄＋H₂O→CO＋3H₂　②2CH₄＋O₂→2CO＋4H₂

合成塔I：CO＋2H₂→CH₃OH，2CH₃OH→CH₃OCH₃＋H₂O；

合成塔II：

假設天然氣中只含CH₄，反應②中通入適量空氣，通過調節①和②中投入的CH₄的量，以使反應①剩余的H₂和反應②剩余的N₂的體積比恰為3∶1，以便合成氨．該企業每生產34tNH₃理論上同時可以得到二甲醚多少噸(設工業經多次轉化，總轉化率假定為100％，設合成塔I中水與CO不反應)？

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二甲醚（CH₃OCH₃）是一種新型的合成“柴油”。它可由生物甲烷或天然氣合成。

⑴生物甲烷是由植物和動物糞便在一定條件下發酵而得的甲烷：

若某植物纖維素的含量為10%，某沼氣池，當加入該植物162kg，在微生物作用下完全轉化可得CH₄在標準狀況下的體積為             m³。

⑵合成二甲醚主要步驟為造氣和合成。過程如下：

 

若造氣時，設每步轉化率均為100%，設某天然氣中只含5%CO₂，不含其他雜質，每100m³天然氣，應同時通入水蒸氣和空氣各多少體積（空氣只含N₂和O₂，且體積比為4：1，下同），才能保證合成時CO和H₂充分利用。V[H₂O（g）]=       m³；V[空氣]=       m³。

⑶為了充分利用反應過程中生成的比較純凈的氮氣，某企業用天然氣為主要原料聯合生產二甲醚和氨，過程如下：

制氣設備：①CH₄+H₂O → CO+3H₂              ②2CH₄+O₂  → 2CO+4H₂

合成塔Ⅰ：CO+2H₂  →  CH₃OH       ；   2CH₃OH →  CH₃OCH₃+H₂O

合成塔Ⅱ：N₂+3H₂==2NH₃

假設天然氣中只含CH₄，反應②中通入適量空氣，調節①和②投入的CH₄的量，以使反應①剩余的H₂和反應②剩余的N₂的體積比恰好為3：1，以便合成氨。該企業每生產34t NH₃理論上同時可以得到二甲醚多少噸？（設工業多次轉化，總轉化率假定為100%設合成塔Ⅰ中水與CO不反應）？

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（2009?靜安區二模）甲醚（CH₃OCH₃）是一種新型的合成“柴油”，它可由天然氣（體積分數：CO₂為5%，CH₄為95%）合成．合成甲醚主要步驟為造氣和合成．過程如下（氣體體積均在同溫同壓下測定；氧氣由空氣提供，其中N₂和O₂的體積比為4：1；不考慮CO與水的反應；各步反應轉化率均為100%）：

（1）若造氣得到的氣體只含CO和H₂，該混合氣體中，碳元素的質量分數為a%，則氫元素的質量分數為

（100-2.33a）

（100-2.33a）

%（用含a的式子表示）．
（2）造氣時每使用100m³天然氣，應同時通入水蒸氣

10

10

m³、空氣

200

200

m³，才能保證合成時CO與H₂的體積比為1：2；合成甲醚后，有

50

50

m³的水蒸氣可參加循環生產．
（3）若只用天然氣和空氣造氣，合成后得到的蒸氣成分如下表：

氣體	CH3OCH3	H2O	N2	A
體積（m3）	95	95	x	y

則A氣體的分子式為

CO

CO

； x=

360

360

．

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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）

　　　②取少量最后一次洗滌液，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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