Question

能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標，發(fā)展以CH₄、CO₂等原料的“C₁化學”成為當今化工生產的必然趨勢．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，圖為天然氣合成氨（NH₃）的工藝流程：

（1）合成氨的原料之一為氮氣，該流程中為合成氨提供氮氣的物質是　　．

（2）①處加入Fe₂O₃•H₂O的目的是　．

（3）②處CH₄與H₂O（氣）反應生成CO₂、H₂，反應的化學方程式是（反應條件略去）　　．

（4）③處一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液與CO₂反應生成碳酸氫鉀（KHCO₃），該反應的化學方程式是　．

（5）該流程中參與循環(huán)的物質是　　．

Answer 1

【考點】物質的相互轉化和制備；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】物質的制備．

【分析】（1）根據空氣中含有氮氣考慮；（2）Fe₂O₃•H₂O與H₂S反應生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循環(huán)使用；（3）CH₄與H₂O反應生成CO₂、H_2的化學方程式：CH₄+2H₂OCO₂+4H₂；（4）K₂CO₃溶液與CO₂反應生成碳酸氫鉀（KHCO₃），由反應物和生成物，寫出反應的方程式；（5）在該流程中加入了Fe₂O₃•H₂O，最后又生成了Fe₂O₃•H₂O，所以Fe₂O₃•H₂O參與循環(huán)．

【解答】解：（1）所給的原料中含有空氣，空氣中含有很多氮氣，所以該流程中為合成氨提供氮氣的物質是空氣；

（2）Fe₂O₃•H₂O與H₂S反應生成FeS、S、H₂O，故使用Fe₂O₃•H₂O的目的是除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循環(huán)使用；

（3）已知反應物和生成物，寫出發(fā)生反應的方程式為：CH₄+2H₂OCO₂+4H₂；

（4）K₂CO₃溶液與CO₂反應生成碳酸氫鉀（KHCO₃），根據質量守恒定律，反應的方程式是：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；

（5）在該流程中加入了Fe₂O₃•H₂O，最后又生成了Fe₂O₃•H₂O，所以，該流程中參與循環(huán)的物質是Fe₂O₃•H₂O

故答案為：（1）空氣；（2）除去硫化氫（H₂S）；（3）CH₄+2H₂OCO₂+4H₂；（4）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；（5）Fe₂O₃•H₂O．

【點評】本題考查化石燃料及其綜合利用．天然氣中常含有H₂S等有毒氣體，可以合成氨變害為利．