Question

16．煤是一種重要的化石能源．請回答：
（1）煤的加工包括干餾、氣化和液化，煤的液化技術又分為直接液化技術和間接液化技術．
（2）干熄焦技術是將煉焦爐推出的約l000°C的赤熱焦炭，在熄焦室中被與其逆流的冷惰    性氣體熄滅，逆流通人惰性氣體的原因是充分進行熱交換．
（3）某工廠每天要燒掉含硫1.6%的煙煤200噸，排放出大量的SO₂，如果將這些SO₂回收利用，那么理論上每年（按365天計）可生產(chǎn)98%的濃硫酸3650噸．
（4）石膏法脫硫是煙氣脫硫技術中最成熟的一種方法，工藝如圖1，吸收、氧化過程的化學方程式為2SO₂+O₂+2Ca（OH）₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O．實際生產(chǎn)時采用石灰石漿液作SO₂吸  收劑而不用熟石灰吸收SO₂，主要原因是石灰石漿液的成本較熟石灰低
（5）煤燃燒產(chǎn)生的CO₂在光能和光催化劑存在的條件下可與H₂O（g）轉化為CH₄和O₂，反應的化學；方程式為CO₂+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光照}$CH₄+2O₂．紫外光照射時，等量的CO₂和H₂O（g）在不同催化劑（I、Ⅱ）作用下，CH₄產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖2所示，光照t小時后催化劑Ⅱ作用下CH₄的產(chǎn)量開始高于催化劑I，其原因可能是催化劑的活性受光照時間的影響

Answer 1

分析 （1）煤的加工分為干餾、氣化和液化，煤的液化分為直接液化和間接液化；
（2）逆流通人惰性氣體增大接觸面積，充分進行熱交換，故答案為：充分進行熱交換；
（3）根據(jù)反應的關系式：S～SO₂～H₂SO₄計算生成硫酸的質(zhì)量，進而計算98%濃硫酸的質(zhì)量；
（4）根據(jù)工藝圖可知，SO₂被氧氣在Ca（OH）₂存在的環(huán)境下氧化為石膏CaSO₄•2H₂O，據(jù)此寫出化學方程式，從石灰石漿液的成本較熟石灰低；
（5）根據(jù)反應物為CO₂和H₂O（g）產(chǎn)物為CH₄和O₂來書寫化學方程式；催化劑受光照時間的影響．

解答 解：（1）煤的加工分為干餾、氣化和液化，煤的液化分為直接液化和間接液化，煤的直接液化是將煤在氫氣和催化劑作用下通過加氫裂化轉變?yōu)橐后w燃料的過程，因過程主要采用加氫手段，故又稱煤的加氫液化法，煤的間接液化是先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應，使煤炭全部氣化、轉化成合成氣（一氧化碳和氫氣的混合物），然后再在催化劑的作用下合成為液體燃料的工藝技術，
故答案為：氣化；直接液化技術；間接液化技術；
（2）逆流通人惰性氣體可充分進行熱交換，故答案為：充分進行熱交換；
（3）每天燃燒掉的煙煤中S的質(zhì)量=200t×1.6%=3.2t，
  S～SO₂～H₂SO₄
  32       98
3.2t×365  m（H₂SO₄）
m（H₂SO₄）=$\frac{3.2t×365×98}{32}$=3577t，
故得到98%的濃硫酸的質(zhì)量為：$\frac{3528t}{98%}$=3650t，
故答案為：3650；
（4）根據(jù)工藝圖可知，SO₂被氧氣在Ca（OH）₂存在的環(huán)境下氧化為石膏CaSO₄•2H₂O，故化學方程式為：2SO₂+O₂+2Ca（OH）₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O，而由于石灰石漿液的成本較熟石灰低，故使用石灰石漿液而不用熟石灰，故答案為：2SO₂+O₂+2Ca（OH）₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O；石灰石漿液的成本較熟石灰低；
（5）根據(jù)反應物為CO₂和H₂O（g）產(chǎn)物為CH₄和O₂可知化學方程式為：CO₂+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光照}$CH₄+2O₂；光照t小時后催化劑Ⅱ作用下CH₄的產(chǎn)量開始高于催化劑I，說明光照能提高催化劑的活性，故答案為：CO₂+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{光照}$CH₄+2O₂；催化劑的活性受光照時間的影響．

點評 本題考查了煤的綜合利用和化學方程式的書寫，綜合性較強，應注意的是煤的綜合利用是高頻考點．