(8分) 二甲醚（CH₃OCH₃）简称CME，是一种理想的煤基清洁燃料，可由生物甲烷或天然气合成。合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：

 

 

 

 

 

(1)生物甲烷是由植物在一定条件下发酵(代谢产物为相等物质的量的CH₄和CO₂ )而制得，植物纤维素发酵制得甲烷的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。

(2)若162 kg纤维素含量为10%的农作物桔杆，在微生物作用下完全转化为CH₄和CO₂，通入适量的水蒸气合成二甲醚，理论上最多可得到  　　　　　　　　　　　　　　　　　　  kg的二甲醚。

(3)若天然气中只含CH₄，空气中只含N₂和O₂，且体积比为4∶1。某企业用标准状况下22.4 m³天然气及水蒸气、空气为原料生产二甲醚，同时利用N₂与H₂合成氨。在合成二甲醚的同时，理论上还可得到多少千克的NH₃？（假设天然气完全反应后的N₂全部转化为NH₃，且生产过程中转化率均为100%；合成塔中水与CO不反应）

 

 

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⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：

若某植物纤维素的含量为10%，某沼气池，当加入该植物162kg，在微生物作用下完全转化可得CH₄在标准状况下的体积为            m³。
⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：
 
若造气时，设每步转化率均为100%，设某天然气中只含5%CO₂，不含其他杂质，每100m³天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积（空气只含N₂和O₂，且体积比为4：1，下同），才能保证合成时CO和H₂充分利用。V[H₂O（g）]=      m³；V[空气]=      m³。
⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：
制气设备：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
假设天然气中只含CH₄，反应②中通入适量空气，调节①和②投入的CH₄的量，以使反应①剩余的H₂和反应②剩余的N₂的体积比恰好为3：1，以便合成氨。该企业每生产34t NH₃理论上同时可以得到二甲醚多少吨？（设工业多次转化，总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应）？

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二甲醚(CH₃OCH₃)是一种新型的合成“柴油”．它可由生物甲烷或天然气合成．

(1)生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：

，若某植物纤维素(C₆H₁₀O₅)n的含量为10％，某沼气池，当加入该植物162 kg，在微生物作用下完全转化可得CH₄在标准状况下的体积为________m³．

(2)合成二甲醚主要步骤为造气和合成．过程如下：

若造气时，设每步转化率均为100％，设某天然气中只含5％CO₂，不含其它杂质，每100 m³天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积(空气只含N₂和O₂且体积比为4∶1，下同)，才能保证合成时CO和H₂充分利用．V[H₂O(g)]＝________m³；V(空气)＝________m³．

(3)为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：

制气设备：①CH₄＋H₂O→CO＋3H₂　②2CH₄＋O₂→2CO＋4H₂

合成塔I：CO＋2H₂→CH₃OH，2CH₃OH→CH₃OCH₃＋H₂O；

合成塔II：

假设天然气中只含CH₄，反应②中通入适量空气，通过调节①和②中投入的CH₄的量，以使反应①剩余的H₂和反应②剩余的N₂的体积比恰为3∶1，以便合成氨．该企业每生产34tNH₃理论上同时可以得到二甲醚多少吨(设工业经多次转化，总转化率假定为100％，设合成塔I中水与CO不反应)？

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二甲醚（CH₃OCH₃）是一种新型的合成“柴油”。它可由生物甲烷或天然气合成。

⑴生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷：

若某植物纤维素的含量为10%，某沼气池，当加入该植物162kg，在微生物作用下完全转化可得CH₄在标准状况下的体积为             m³。

⑵合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下：

 

若造气时，设每步转化率均为100%，设某天然气中只含5%CO₂，不含其他杂质，每100m³天然气，应同时通入水蒸气和空气各多少体积（空气只含N₂和O₂，且体积比为4：1，下同），才能保证合成时CO和H₂充分利用。V[H₂O（g）]=       m³；V[空气]=       m³。

⑶为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气，某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨，过程如下：

制气设备：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

假设天然气中只含CH₄，反应②中通入适量空气，调节①和②投入的CH₄的量，以使反应①剩余的H₂和反应②剩余的N₂的体积比恰好为3：1，以便合成氨。该企业每生产34t NH₃理论上同时可以得到二甲醚多少吨？（设工业多次转化，总转化率假定为100%设合成塔Ⅰ中水与CO不反应）？

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（2009?静安区二模）甲醚（CH₃OCH₃）是一种新型的合成“柴油”，它可由天然气（体积分数：CO₂为5%，CH₄为95%）合成．合成甲醚主要步骤为造气和合成．过程如下（气体体积均在同温同压下测定；氧气由空气提供，其中N₂和O₂的体积比为4：1；不考虑CO与水的反应；各步反应转化率均为100%）：

（1）若造气得到的气体只含CO和H₂，该混合气体中，碳元素的质量分数为a%，则氢元素的质量分数为

（100-2.33a）

（100-2.33a）

%（用含a的式子表示）．
（2）造气时每使用100m³天然气，应同时通入水蒸气

10

10

m³、空气

200

200

m³，才能保证合成时CO与H₂的体积比为1：2；合成甲醚后，有

50

50

m³的水蒸气可参加循环生产．
（3）若只用天然气和空气造气，合成后得到的蒸气成分如下表：

气体	CH3OCH3	H2O	N2	A
体积（m3）	95	95	x	y

则A气体的分子式为

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)检验反应中生成的H₂    (2分)

（2）Fe　　Fe₃O₄溶于盐酸生成的Fe³⁺　与Fe反应生成了Fe²⁺　（2分）

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

　　　②取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO₃溶液，若无沉淀生成，表明沉淀已洗涤干净　（2分）

③固体样品质量和红褐色固体的质量　　（2分）

（本题共10分，其它合理答案参照给分）

(3)相同温度下，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，没有有害物质排放到环境中  (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纤维素→ 300 mol CH₄  300 mol CO₂ → 400 mol CH₃OH → 200 mol CH₃OCH₃)   (3分)

(3) 设反应③中消耗O₂的物质的量为x，则N₂的物质的量为4x

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

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

合成二甲醚反应中CO和H₂为1∶2，合成氨反应中，N₂与H₂体积比为1∶3，则

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

x=1000/14 mol

NH₃ ：4x×2×17=9.71 kg   (2分，结果)

答略。(本题共10分，其它合理答案参照给分)

21．(1) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²   （2分） 

Mn²⁺的3d轨道电子排布为半满状态较稳定 （2分）

(2) 直线型  （2分）   CO₂    （2分）

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

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