[题目]能源“非石油化是战略目标.发展以CH4.CO2等为原料的“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.下面为天然气合成氨的工艺流程.(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(g)反应生成CO2.H2.反应的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“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，下面为天然气合成氨的工艺流程。

(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(g)反应生成CO2、H2，反应的化学方程式是_________________________。

(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H2S

(3)CH4＋2H2O(g)===CO2＋4H2

(4)K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3

(5)Fe2O3·H2O

【解析】(1)从流程图可看出，为合成氨提供氮气的物质是空气。(2)天然气中含有的H2S气体是有毒的气体，不能排放到大气中，通过加入Fe2O3·H2O生成硫化亚铁除去。(3)CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2，根据质量守恒定律，反应的化学方程式是CH4＋2H2O(g)===CO2＋4H2。(4)K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)，根据质量守恒定律，反应的化学方程式是K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3。(5)在该流程中加入了Fe2O3·H2O，最后又生成了Fe2O3·H2O，所以该流程中参与循环的物质是Fe2O3·H2O。

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(1)已知在燃料反应器中发生如下反应：

i.CaSO4(g)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ/mol

ii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol

ⅲ. CaS(s)+3CaSO4(s)= 4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3=ckJ/mol

①燃料反应器中主反应为_____________(填“i”“ ii”或“ⅲ”)。

②反应i和ii的平衡常数Kp与温度的关系如图1，则a_____________ 0(填“>”“ =” 或“<”)；720℃时反应ⅲ的平衡常数Kp=_________________。

③下列措施可提高反应ii中甲烷平衡转化率的是______________ 。

A.增加CaSO4固体的投入量 B.将水蒸气冷凝

C.降温 D.增大甲烷流量

(2)如图2所示，该燃料反应器最佳温度范围为850℃-900℃之间，从化学反应原理的角度说明原因：

________________________。

(3)空气反应器中发生的反应为

CaS(s) +2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=dkJ/mol

①根据热化学原理推测该反应为 __________________(填“吸热”或“放热”) 反应。

(4)该原理总反应的热化学方程式为_____________________________。

(5)25℃时，用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子（M2+)，所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如右图所示，请回答：

25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01 mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，当Na2S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀，则此时溶液中Cu2+浓度为___________mol/L。

【题目】按要求回答问题：

（1）以Zn和Cu为电极，稀H2SO4为电解质溶液形成的原电池中：

①H+向___________极移动（填“正”或“负”）。

②电子流动方向由____________极流向____________极（填：“正”、“负”）。

③若有1mol e－流过导线，则理论上负极质量减少____________g。

④若将稀硫酸换成硫酸铜溶液，电极质量增加的是___________（填“锌极”或“铜极”），原因是_____________（用电极方程式表示）。

（2）一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中进行反应：aN(g) bM(g) ＋cP(g)，M、N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①反应化学方程式中各物质的系数比为a∶b∶c＝_________。

②1 min到3 min这段时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为：________________________。

③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____________________________。

A．反应中当M与N的物质的量相等时

B．P的质量不随时间变化而变化

C．混合气体的总物质的量不随时间变化而变化

D．单位时间内每消耗a mol N，同时消耗b mol M

E．混合气体的压强不随时间的变化而变化

F．M的物质的量浓度保持不变

【题目】下列关于甲烷的叙述正确的是( )

A.甲烷分子的立体构型是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同构型

B.甲烷可以与氯气在加热的条件下发生取代反应

C.甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一

D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色

【题目】气体是物质聚集状态的重要形式之一，在实验室或工业上经常需制备气体。以下是某同学设计的实验室制备氨气的一些装置。

(1)上面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中不能得到氨气的是________(填字母)。

(2)利用装置B和下列提供的试剂，能制备的下列气体有________________(填气体的化学式)。

气体	所用试剂
SO2	NaHSO3(固)＋H2SO4(浓)
Cl2	MnO2(固)＋HCl(浓)
H2S	Na2S(固)＋H2SO4(浓)
O2	Na2O2 (固)＋H2O

(3)实验室制备、收集干燥的NO2，所需仪器如图所示，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→________→________→________→f。装置D的作用是__________________________，装置E中盛放的溶液是________。制备时，烧瓶中装少量铜片，从分液漏斗向烧瓶中滴加浓硝酸，烧瓶中的现象是__________________________________________________________________。