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，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与H₂则化学方程式是（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：工业合成氨

专题：元素及其化合物

分析：（1）根据空气中的成分含有氮气考虑；
（2）根据流程中，Fe₂O₃?H₂O可以和硫化氢反应来回答；
（3）根据CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂与H₂，配平方程式即可；
（4）K₂CO₃溶液可以和CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），据此书写方程式；
（5）根据反应流程，消耗的物质在后边会生成的即可以参与循环使用，据此回答．

解答： 解：（1）所给的原料中有空气，空气中含有大量的氮气，空气可以作为合成氨提供氮气的物质，故答案为：空气；
（2）Fe₂O₃?H₂O可以和硫化氢反应生成FeS、硫单质和水，所以加入Fe₂O₃?H₂O的目的是除去硫化氢，故答案为：除去硫化氢；
（3）CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂与H₂的方程式为：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，故答案为：CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂；
（4）K₂CO₃溶液可以和CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），即K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，故答案为：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃；
（5）该流程中加入了Fe₂O₃?H₂O，最后又生成了Fe₂O₃?H₂O，Fe₂O₃?H₂O在流程中参与循环使用，故答案为：Fe₂O₃?H₂O．

点评：本题考查学生化石燃料的综合使用知识，天然气中的硫化氢是有毒气体，可以用天然气天然气合成氨，难度不大．