Question

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，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　　．

Answer 1

【考点】物质的相互转化和制备；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

【专题】物质的制备．

【分析】（1）根据空气中含有氮气考虑；（2）Fe₂O₃•H₂O与H₂S反应生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循环使用；（3）CH₄与H₂O反应生成CO₂、H_2的化学方程式：CH₄+2H₂OCO₂+4H₂；（4）K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），由反应物和生成物，写出反应的方程式；（5）在该流程中加入了Fe₂O₃•H₂O，最后又生成了Fe₂O₃•H₂O，所以Fe₂O₃•H₂O参与循环．

【解答】解：（1）所给的原料中含有空气，空气中含有很多氮气，所以该流程中为合成氨提供氮气的物质是空气；

（2）Fe₂O₃•H₂O与H₂S反应生成FeS、S、H₂O，故使用Fe₂O₃•H₂O的目的是除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循环使用；

（3）已知反应物和生成物，写出发生反应的方程式为：CH₄+2H₂OCO₂+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

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

【点评】本题考查化石燃料及其综合利用．天然气中常含有H₂S等有毒气体，可以合成氨变害为利．