题目内容

【题目】能源“非石油化”是战略目标,发展以CH4、CO2等原料的 “C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体,下图为天然气合成氨(NH3)的工艺流程:

(1)合成氨的原料之一为氮气,该流程中为合成氨提供氮气的物质是

(2)①处加入Fe2O3·H2O的目的是

(3)②处CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2,反应的化学方程式是(反应条件略去)

(4)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2 ,K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),该反应的化学方程式是

(5)该流程中参与循环的物质是

【答案】(1)空气 (2)除去硫化氢(H2S) (3)CH4+2H2O = CO2+4H2

(4)K2CO3+CO2+ H2O =2KHCO3 (5)Fe2O3·H2O

【解析】

试题分析:(1)根据图示分析,在处加入了空气,再结合空气的成分分析,空气中有大量的氮气,所以该流程中为合成氨提供氮气的物质是空气;

(2)根据图示分析,天然气中含有的H2S气体是有毒的气体,不能排放到大气中,故通过加入Fe2O3H2O反应生成硫化亚铁而除去H2S;

(3)根据题意②处CH4与H2O(气)反应生成CO2H2反应的化学方程式CH4+2H2O= CO2+4H2

(4)根据题意K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3,结合质量守恒定律中的元素守恒可知,反应中应该有水的参加,故反应的化学方程式K2CO3+CO2+ H2O=2KHCO3

(5)根据图示分析,在该流程中加入了Fe2O3H2O,最后又生成了Fe2O3H2O,所以,该流程中参与循环的物质是Fe2O3H2O。

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