高中化学乙醇的催化氧化实验试题

将煤气化转化成合成气，然后通过一碳化工路线合成各种油品和石化产品是一碳化工的极为重要的领域，具有广阔的前景，在未来相当一段时期将成为一碳化工的主要领域。
除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H₂，15～18%的CO，11～13%的CO₂，少量的H₂S、CH₄，除去H₂S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH₄转化成CO，得到CO、CO₂和H₂的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。

（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g），此反应是
吸热反应。
① 此反应的化学平衡常数表达式为，                     ；
②下列能增大碳的转化率的措施是                     ；

A．加入C（s）

B．加入H2O（g）

C．升高温度

D．增大压强

（2）将CH₄转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH₄ (g)+3/2O₂ (g)CO (g)+2H₂O (g)   △H=－519KJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T₁℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
② Y在T₂℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
③ Z在T₃℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；
已知：T₁＞T₂＞T₃，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是        （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                             ；
（3）合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应如下：
2H₂(g) + CO(g) CH₃OH(g)；ΔH ＝－90.8kJ·mol^－1，T₄℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/（mol·L^－1）	0.2	0.1	0.4

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v_正        v_逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
② 若加入CO、H₂后，在T₅℃反应10min达到平衡，c(H₂)＝0.4 mol·L^－1，则该时间内反应速率v(CH₃OH) ＝              mol^－1·(Lmin)^－1。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                           。

膳食纤维具有突出的保键功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一是芥子醇，结构如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是：

A．芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、水解

B．芥子醇的分子式是C11H14O4，属于芳香烃

C．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面

D．芥子醇能与FeCl3溶液发生显色反应

下列有关乙醇与乙酸的说法中正确的是

A．互为同系物	B．都显酸性
C．互为同分异构体	D．可用碳酸钠溶液鉴别

饱和一元醇C₇H₁₅OH，发生消去反应时，若可以得到两种单烯烃，则该醇的结构简式为

下列说法中错误的是

A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成份

B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高

C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应

D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应

（11分)有0.1mol 的有机物和0.2mol的O₂在密闭容器中燃烧后的产物为CO₂、CO和H₂O（气），产物通过浓H₂SO₄后，质量增加5.4g，再通过灼热的Fe₂O₃，充分反应后，氧化铁质量减轻了1.6g；最后气体再通过碱石 灰完全吸收，质量增加8.8g。
（1）试推断该有机物的分子式             。
（2）若0.2mol的该有机物恰好与9.2g的金属钠完全反应，该有机物的结构简式为            。它在核磁共振氢谱中将会出现           个信号峰。

（6 分）某有机物含有C、H、O三种元素，其摩尔质量为58g/mol。把1.16g该有机物在O₂中充分燃烧，将生成物通过足量碱石灰，碱石灰增重3.72g，又知生成的CO₂和H₂O的物质的量之比为1:1。该有机物可以使溴水褪色，能和金属钠发生反应生成H₂。（1）求该有机物的分子式；（2）已知：羟基不能连接在不饱和碳原子上，该有机物的结构简式。

乙醇可以发生下列反应，在反应中乙醇分子断裂C—O键而失去羟基的是（    ）

A．乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应	B．乙醇与金属钠反应
C．乙醇的酯化反应	D．乙醇在铜丝存在条件下发生催化氧化

甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠产生等体积的氢气（相同条件），则上述三种醇的物质的量之比是（    ）

A．2∶3∶6

B．3∶2∶1

C．4∶3∶1

D．6∶3∶2

以下四种有机物的分子式皆为C₄H₁₀O：

其中既能发生消去反应生成相应的烯烃，又能氧化生成相应醛的是（    ）

A．①②

B．只有②

C．②和③

D．③和④

下列物质中，属于醇类的是    （     ）

将一定量有机物与５.6L氧气（标准状况）恰好完全燃烧的产物通入足量石灰水被完全吸收，经过滤得到沉淀20g，滤液质量比原石灰水减少5.8g，该有机物可能是
　   

A．乙烯

B．乙二醇

C．乙醇

D．乙醛

能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是

A．乙醇完全燃烧生成CO2和H2O

B．0.1mol 乙醇与足量的钠反应生成0.05mol H2

C．乙醇能与水以任意比混溶

D．乙醇能发生氧化反应

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO (g) + 2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁      （反应1）
该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
  △H₂=－283 kJ·mol^-1                                  （反应2）
  △H₃=－242 kJ·mol^-1                   （反应3）
某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol^-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
（1）反应1的焓变△H₁=          。
（2）CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：
CH₃OH(g)＋O₂(g) ="=" CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄
该反应的焓变△H₄=           。
与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                 。
（3）反应1的平衡常数表达式为                。
为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                        （写出3点）。既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                    。
（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g) ="=" CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）
②负极的电极反应式为                   。

据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) 下列叙述错误的是

A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率

B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应

C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率

D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率