以天然气为原料经合成气(CO.H2)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线.以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚(CH3OCH3)和甲醇的工业流程如下 (1)甲烷的部分氧化反应如下:2CH4(g) +O2 +4H2(g) △H=-71.2 kJ/mol有研究认为甲烷部分氧化的机理为:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

以天然气为原料经合成气(CO、H₂)制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线，以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚(CH₃OCH₃)和甲醇的工业流程如下

(1)甲烷的部分氧化反应如下：2CH₄(g) +O₂(g)=2CO(g) +4H₂(g) △H=-71.2 kJ/mol
有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
①CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) △H1=- 890.3 kJ/mol
②CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H2
③CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g) +3H₂(g) △H3=+250.3 kJ/mol 则△H2=____。
(2)催化反应室1中合成甲醚的反应为：2CO(g)+4H₂(g)

CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)，该反应为自发反应，则该反应的△H___________（填“<”、“>”或“=”）0。
(3)催化反应室2中发生如下反应：CO(g) +2H₂(g)

CH₃OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H₂，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图a所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是___；都达到化学平衡状态时，CO转化率最低的是___。
(4)如图b为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图。熔融碳酸盐燃料电池的正极反应式可表示为：____。

(1)+247.3 kJ/mol
(2)<
(3)Ⅲ；Ⅲ
(4)O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：

C₁化学是指以一个碳原子的化合物（如CH₄，CO，CO₂，CH₃OH，HCHO等）为原料合成各种化学产品的技术．天然气化工是指通过甲烷的化学反应来生产一系列化工产品的工艺过程，是以C₁化学为中心面向21世纪的重要开发领域．以天然气为原料经下列反应路线可得工程塑料PBT．

（1）B分子结构为六元环状化合物，其中所有的氢原子所处的化学环境相同，则B的结构简式是

；B的同分异构体中与葡萄糖具有类似结构的是

．（写结构简式）
（2）F的结构简式是

HO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-OH

；PBT属于

酯

类有机高分子化合物．
（3）由A、D生成E的反应方程式为

HC≡CH+2HCHO

碱

HOCH₂C≡CCH₂OH

HC≡CH+2HCHO

碱

HOCH₂C≡CCH₂OH

，其反应类型为

加成反应

．
（4）E的同分异构体G不能发生银镜反应，能使溴水褪色，能水解且产物的碳原子数不等，则G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是

CH₂=CH-COOCH₃+NaOH→CH₂=CH-COONa+CH₃OH

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（07年四川卷）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。

请填写下列空白：

（l）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：________________________________________________。

( 2 ）二甲醚可由合成气（CO+H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：________________________________________________。

( 3 ）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是______________________________________。

( 4 ）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水燕气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：

① 在催化反应室中进行的反应均为可逆反应．增大体系的压强对甲烷转化率的影响是 ___________________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
② 在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______________m3（标准状况）。

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（07年四川卷）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。

请填写下列空白：

（l）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：_________；

( 2 ）二甲醚可由合成气（CO+H₂）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：_____________；

( 3 ）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。

① 在催化反应室中进行的反应均为可逆反应．增大体系的压强对甲烷转化率的影响是 ___________________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
② 在上述炼铁过程的某时间段内，若有 x m³ （标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有 5 y kg（y/11.2×10³mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______________ m³ （标准状况）。

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科目：高中化学 来源：2007年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）理综化学部分 题型：填空题

( 15 分）
二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白：
（1）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：
________________________________________________。
（2）二甲醚可由合成气（CO+H₂）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：
________________________________________________。
（3）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。
（4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水燕气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：

①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应．增大体系的压强对甲烷转化率的影响是___________________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m³（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（y/11.2×10³mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______________m³（标准状况）。

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科目：高中化学 来源： 题型：

右图是以天然气的主要成分为原料的合成路线流程图，其中“混合气体”的成分与水煤气相同；B的水溶液有杀菌防腐性能；D是C的钠盐，2mol D分子间脱去1mol H₂分子可缩合生成E；H是F与A按物质的量之比为1∶2反应的产物。

最近研发出的天然气利用的新途径，如下图所示

分析上述信息，填写下列空白：

（1）写出一氯甲烷生成丙烯的化学反应方程式：_____________________________。请从工业生产角度说出一条甲烷经氯甲烷合成低碳烯烃的优点：______________。

（2）D、G的结构简式是D G 。

（3）写出下列反应式的化学方程式：

A→B A+F→H 。

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