题目内容
【题目】某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4 ， 与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程．回答下列问题： 
（1）工业合成氨所需氮气来自空气，常用物理方法获；该方法是；
（2）工业合成氨反应的化学方程式是
（3）沉淀池中发生反应的主要方程式是
（4）上述生产流程中，有关NH3的作用及说明正确的是 A．提供制各产品所需的氮元素
B．增大CO32﹣的浓度促进反应发生
C．作反应的催化剂
（5）可以循环使用的X是 ． 从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 ．
（6）写出硫酸钙的其它一种用途 ．
【答案】
（1）蒸馏液态空气或者液化
（2）N2+3H2 
2NH3
（3）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4
（4）A、B
（5）CO2；生成的CO2可循环使用，CaO可制备硫酸钙，没有废物生成
（6）生产水泥或石膏
【解析】解：工业合成氨的反应原理为N2+3H2 2NH3 ， 将NH3和CO2通入沉淀池中并加入CaSO4 ， 生成（NH4）2SO4和CaCO3 ， 发生CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 ， CaCO3在煅烧炉中分解生成CO2和CaO，CO2可循环使用；（1）工业合成氨所需氮气来自空气，常用蒸馏空气或者液化的物理方法获得，所以答案是：蒸馏液态空气或者液化；（2）在高温、高压、催化剂条件下氮气和氢气发生化合反应生成氨气，反应方程式为N2+3H2 2NH3 ， 所以答案是：N2+3H2 2NH3；（3）硫酸钙和二氧化碳、氨气、水反应生成碳酸钙和硫酸铵，反应方程式为CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 ， 所以答案是：CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4；（4）A．氨气、二氧化碳、硫酸钙和水反应生成硫酸铵，所以氨气提供制各产品所需的氮元素，故A正确； B．增大反应物浓度平衡正向移动，所以增大CO32﹣的浓度促进反应发生，故B正确；C．氨气是反应物，而不是催化剂，故C错误；故选AB；（5）在流程图中能作反应物和生成物的能循环利用，可以循环利用的物质有CO2 ， 反应物能完全转化为生成物符合绿色化学理念且能充分利用资源，所以优点是生成的CO2可循环使用，CaO可制备硫酸钙，没有废物生成，所以答案是：CO2；生成的CO2可循环使用，CaO可制备硫酸钙，没有废物生成；（6）硫酸钙能用于生产水泥或石膏，所以答案是：生产水泥或石膏．
【题目】羰基硫(O＝C＝S)广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中，能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。羰基硫的氢解反应和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g)+H2(g)
H2S(g)+CO(g) △H1=+7kJ/mol
②水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C=O(CO2) | C=O(COS) | C=S | H-S | H-O |
E/kJ·mol-1 | 803 | 742 | 577 | 339 | 465 |
回答下列问题:
（1）在以上脱除COS的反应中，若某反应有1mol电子发生转移，则该反应吸收的热量为____kJ。
（2）已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3，则△H3=_____kJ/mol。
（3）某温度下，在某密闭容器中进行COS的氢解反应
①当反应达到限度后，增大容器的体积，则正反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”)；
②当容器体积不变时，若起始时充入COS和H2的体积比为1:2，下列情形能表明反应达到平衡状态的是______。
a.气体密度不变 b.COS与H2浓度比不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.COS体积分数不变
③当容器体积不变时，若COS和H2的起始物质的量比为1:a，平衡后COS和H2的物质的量比为1:10a，则此温度下H2平衡转化率为______(用含a的式子表示)。
（4）羰基硫的氢解或水解反应能否设计成原电池_____(能或否)，理由是________。
（5）用金属储氢材料(MH)、铂(Pt)、硫酸溶液组成的原电池可以使羰基硫脱硫处理。
①原电池的负极材料是____(填化学式)。
②写出原电池的正极反应式_________，正极周围溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③原电池工作时，硫酸溶液的作用是___________。
