甲醇和乙醇哪个是可再生资源?
严格意义上甲醇和乙醇都是可再生能源,甲醇不多说了,材料题经常见。乙醇是因为燃烧后是二氧化碳和水,经光合作用吸收,作物成熟后粮食可以酿酒的,不过要当燃料用自然不用那么麻烦,现在已经有添加酒精的油了,毕竟能源短缺嘛,不过因为酒精的热值小,所以不能用乙醇直接作燃料,只能添加
虽然化石燃料是不可再生资源,但甲醇是可以通过工业条件人工合成的。不可再生能源是指可以从自然界直接获取的能源。重点字是直接,所以不能因为化石能源为不可再生能源,就判断生成的甲醇就为不可再生的。
乙醇沸点比甲醇略高。
从毒性上说:甲醇是极易挥发的高毒性物质,过量吸入会导致人类神经破坏。
乙醇无毒,但具有刺激性,易造成皮肤粘膜有过敏性反应。
从来源上说:甲醇也是石油制品,为不可再生能源。虽然也可以工业合成,但代价过大。
乙醇即可石油提炼,也可粮食生产,属可再生能源,但制造成本远高于甲醇。
从成本上说:甲醇远远小于乙醇。
可再生能源(英语:Renewable Energy)是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
以上,生物法乙醇或甲醇可以作为可再生能源。
新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:
H2 + CO → CH3OH
合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。
甲醇的优点是燃烧彻底、挥发性低,所排放的碳氢化合物、氧化氮和一氧化碳等有害气体少
(1)< <(各1分)(2)①0.02 20%(各2分) ②K= = =4(3分)③B(2分) ④ABD(2分) (3) (2分) |
试题分析:(1)根据△G=△H-T·△S可知,只要△G小于0,反应就是自发的。反应CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)是熵值减小的可逆反应,所以根据该反应CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)在300℃,5MPa条件下能自发进行可知,该反应的ΔH<0,△S<0。 (2)①根据图像可知,反应进行到2min时达到平衡状态,此时甲醇的浓度是0.02mol/L,则根据方程式可知消耗氢气的浓度是0.04mol/L,所以在0~2min内,以H 2 表示的平均反应速率为0.04mol/L÷2min=0.02mol/(L1min)。又因为消耗CO的物质的量浓度是0.02mol/L,而CO的起始浓度=0.2mol/L=2L=0.1mol/L,所以CO的转化率= ×100%=20%。 ②根据①中分析可知,平衡时氢气和CO的浓度分别是0.58mol÷2L-0.04mol/L=0.25mol/L,0.1mol/L-0.02mol/L=0.08mol/L,而甲醇的平衡浓度是0.02mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该温度下反应的平衡常数K= = =4。 ②300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H 2 和1.00 mol CH 3 OH充入容积为2L的密闭容器中,此时浓度商= = =8>4,所以反应向逆反应方向移动,答案选B。 ④该反应是体积减小的放热的可逆反应,则A、压缩容器体积压强增大,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,A正确;B、将CH 3 OH(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,甲醇产率增大,B正确;C.充入He,使体系总压强增大,平衡不移动,甲醇产率不变,C不正确;D.再充入0.20mol CO和0.58mol H 2 ,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,D正确,答案选ABD。 (3)由于该反应是放热反应,所以若其它条件不变,使反应在500℃下进行,反应速率增大,达到平衡的时间减少,但不利于平衡向正反应方向移动,因此甲醇的浓度降低,所以甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图为 。 |
(2)①2min时,甲醇浓度变化0.02mol/L,则氢气浓度变化为0.04mol/L,v(H2)=
△c |
△t |
0.04mol/L |
2min |
故答案为:0.02;
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
加入的(mol/L) 0.10 0.29 0
反应的(mol/L) 0.02 0.04 0.02
平衡后(mol/L) 0.08 0.25 0.02
K=
c(CH3OH) |
c(CO)?c2(H2) |
0.02 |
0.08×0.252 |
故答案为:K=4(mol/L)-2;
③Qc=K=
c(CH3OH) |
c(CO)?c2(H2) |
0.50 |
0.25×0.502 |
故答案为:B;
④A、对于反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反应物气体体积大于生成物,压缩容器体积时,压强增大,平衡正向移动,可增加甲醇产率,A正确;
B、分离出甲醇,平衡正向移动可增加甲醇产率,故B正确;
C、充入He,不影响各气体的分压,平衡不移动,不能增加甲醇产率,故C错误;
D、体积不变,再充入反应物气体,平衡正向移动,可增加甲醇产率,故D正确.
故选:ABD;
(3)①甲醇-空气燃料电池是甲醇和氧气反应的氧化还原反应,甲醇在反应中失去电子发生氧化反应在原电池中做负极,反应生成二氧化碳,氧气再正极上得到电子生成氢氧根离子,依据质子交换最终生成水;所以a放出CO2;b通入甲醇水溶液;c通入O2;d流出水;标注如图:
,
电池反应为:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);
电池正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O;
电池反应-正极反应×3得到负极电极反应为:CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+;
故答案为:;CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+.