Question

石油、煤炭和天然氣都屬于不可再生能源，對它們的精加工尤為重要．
（1）石油分餾時，在不斷向

 

（填工業設備名稱）內投放原料的同時獲得產品，該過程為

 

操作過程．
（2）石油裂化分為熱裂化、

 

和加氫裂化，裂化的目的是提高

 

的產量．
（3）煤的洗選是為了降低原煤中灰分和

 

的含量．煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒

 

進行燃燒的過程．
（4）煤的直接液化是煤與適當溶劑混合后在高溫和

 

存在下與

 

作用產生液體燃料的過程．
（5）工業合成氨的原料氣是氮氣和氫氣．氮氣是從空氣中分離出來的，而氫氣的來源是水和天然氣．請寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學方程式

 

，

 

；
（6）在合成氨原料氣的制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣的CO，可通過如下反應來實現：
CO（g）+H₂O（g）=CO₂ （g）+H₂（g）
已知1000K時該反應的平衡常數K=0.627，若要使CO的轉化超過90%，則起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于

 

．

Answer 1

分析：（1）石油分溜在分餾塔中進行；
（2）裂化的目的是提高汽油的產量；
（3）煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫分的含量．煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒進行燃燒的過程；
（4）直接液化是煤在氫氣和催化劑作用下通過加氫裂化轉變為液體燃料的過程；
（5）碳和甲烷都能與水反應生成氫氣；
（6）根據平衡常數用三段式法計算．

解答：解：（1）石油分溜在分餾塔中進行，故答案為：分餾塔；連續；
（2）石油裂化分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化，裂化的目的是提高汽油的產量，故答案為：催化裂化；輕質燃料油（或汽油）；
（3）煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫分、矸石的含量；煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒進行燃燒的過程，故答案為：硫；浮動；
（4）煤的直接液化是煤在氫氣和催化劑作用下通過加氫裂化轉變為液體燃料的過程，故答案為：催化劑；氫氣（H₂）；
（5）碳和甲烷都能與水反應生成氫氣，化學方程式分別為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂；CH₄+H₂O

高溫    .

催化劑

CO+3H₂，故答案為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂；CH₄+H₂O

高溫    .

催化劑

CO+3H₂；
（6）設CO的起始濃度為xmol，H₂O的起始濃度為ymol，則轉化的CO的最小值為0.9x，
     CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始   x      y        0     0
變化  0.9x   0.9x      0.9x   0.9x
平衡  0.1x  y-0.9x      0.9x   0.9x，
根據平衡常數列式：

(0.9x) 2

0.1x×(y-0.9x)

=0.627，
解得：

y

X

=13.8．故此只要此值大于13.8，轉化率就會超過90%．
故答案為：13.8．

點評：本題綜合考查煤和石油的加工、化學平衡的等問題，題目難度中等，注意把握物質的性質，根據性質選擇分離方法，易錯點為（6），注意利用三段式法計算較為直觀．