Question

（2009•徐州三模）乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，由乙醇制取氢气

Answer 1

解题思路：（1）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇①路线生产氢气多；

B．从能量消耗的角度来看，②路线消耗能量少；

C．①路线消耗很多能量；

D．催化剂改变反应速率不改变平衡，能降低反应的活化能；

（2）依据化学平衡移动方向判断；

（3）利用化学方程式，根据淀粉的质量求出酒精的质量；

（4）依据化学方程式，乙醇按路线①和路线②的反应各占50%，得到乙醇物质的量，依据原子守恒计算得到一氧化碳和氢气物质的量，结合合成气合成生物汽油的反应为：2mCO+（2m+n）H₂→2C_mH_n+2mH₂O，计算生物汽油中含有X、Y两种成分，且X、Y都是含8个碳原子的烃，X是苯的同系物C₈H₁₀，Y是烷烃为C₈H₁₈，计算XY物质的量之比得到；

（1）A．从原料消耗的角度来看，消耗等量乙醇①路线生产氢气多，故A正确；

B．从能量消耗的角度来看，②路线消耗能量少，故B错误；

C．与②路线相比，①路线消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大，故C错误；

D．催化剂是降低反应的活化能，使反应更容易进行，路线①和路线②均使用催化剂，是为了降低反应所需的能量，故D正确

故答案为：AD；

（2）反应是4H₂（g）+2CO（g）⇌CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）△H=-255.58kJ•mol^-1，气体体积减小的放热反应，平衡正向进行，使n（CH₃CH₂OH）/n（CO）增大；所以可以将H₂O（g）从体系中分离出来或充入H₂或降低温度或增大压强等实现比值增大；

故答案为：将H₂O（g）从体系中分离出来或充入H₂或降低温度或增大压强等；

（3）设810㎏淀粉理论上可以制得乙醇的质量是x．

（C₆H₁₀O₅）_n+nH₂O

催化剂

2nCH₃CH₂OH+2nCO₂↑

162n 92n

810㎏x

[162n/810kg]=[92n/x]

x=460kg

理论上可制得质量分数为92%的乙醇溶液质量=[460kg/96%]=479.2kg=0.5t；

故答案为：0.5 t；

（4）1 t 92%乙醇溶液中含乙醇为2.0×l0⁴mol，按①、②反应的乙醇的物质的量均为1.0×10⁴mol．

依①、②得n（CO，总产）=4.0×10⁴mol，n（H₂，总）=7.0×10⁴mol；

依题意和原子守恒可得，生成汽油的总量为5.0×10³mol；

进一步可得n（C₈H₁₀）：n（C₈H₁₈）=3：1

则C₈H₁₀的物质的量为3.75×10³mol，质量为0.3975 t；

故答案为：0.3975 t；

点评：

本题考点： 化学平衡的影响因素；化学方程式的有关计算．

考点点评： 本题考查较为综合，涉及化学平衡，化学反应与能量知识，题目难度较大，本题注意元素守恒和化学方程式计算方法应用，注意催化剂对平衡影响的分析判断是解题关键．