题目内容
10．利用天然气合成氨的工艺流程如下，完成下列填空：
（1）天然气脱硫采用了Fe（OH）2、Fe（OH）2可以再生循环，写出上述工艺中Fe2S3再生的化学方程式是2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe（OH）3+6S．
含硫化合物遇到Fe2+的反应情况与反应条件有关，以NaHS溶液与FeCl3融合混合为例：将溶液置于80℃的热水浴中，发现有红褐色沉淀产生，写出该反应的化学方程式：3NaHS+FeCl3+3H2O═Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl，解释该反应在温度升高后能发生，而低温时不易发生的原因水解是吸热反应，温度升高，平衡向吸热反应方向进行，所以高温该反应容易发生．
（2）n mol CH4经一次转化后产生CO.9n mol，产生H22.7nmol（用含n的代数式表示）．
（3）K2CO3（aq）和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是b（多选扣分）．
a．相似相溶原理 b．勒夏特列原理 c．酸碱中和原理．
（4）整个流程有三个循环：一是Fe（OH）2循环，二是K2CO3（aq）循环，还有一处循环未标明，请指出上述流程图中第三处循环的物质是N2和H2．
（5）工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：
据图2可知工业上氨催化氧化生产NO时，应该控制温度在800℃左右，其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率，减少尾气排放，常常调节空气与NO的比例，写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3．
分析 以天然气（含H2S）为原料，加入氢氧化铁脱硫得到甲烷和Fe2S3，通入氧气发生反应生成氢氧化铁和硫单质，氢氧化铁循环使用，甲烷和空气水混合反应得到氮气、二氧化碳和氢气，通入碳酸钾溶液发生反应得到碳酸氢钾，高温分解生成二氧化碳，氮气和氢气一定条件下反应生成氨气；
（1）Fe2S3和H2O与02反应生成氢氧化铁和S；NaHS溶液与FeCl3发生双水解，利用水解平衡可分析；
（2）计算出甲烷的物质的量，根据方程式计算氢气的物质的量；
（3）根据化学平衡移动原理来回答；
（4）根据合成氨的原理可以推知循环使用的是氮气和氢气；
（5）从转化率的大小与温度的关系选择反应的适宜温度；NO与O2应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，根据循环反应写出总反应式．
解答 解：（1）Fe2S3和H2O与02反应生成氢氧化铁和S，该反应为2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe（OH）3+6S，NaHS溶液与FeCl3发生双水解，生成H2S和NaCl、Fe（OH）3，水解是吸热反应，温度升高，平衡向吸热反应方向进行，所以高温该反应容易发生，
故答案为：2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe（OH）3+6S；3NaHS+FeCl3+3H2O═Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl；水解是吸热反应，温度升高，平衡向吸热反应方向进行，所以高温该反应容易发生；
（2）根据天然气合成氨的工艺流程图知10%的甲烷未与水蒸汽作用，甲烷与水反应的方程式为：
CH4（g）+H2O（g）→CO（g）+3H2（g）
1 3
0.9n mol 2.7nmol
故答案为：2.7n；
（3）K2CO3（aq）和CO2反应生成碳酸氢钾，K2CO3+CO2+H2O?2KHCO3，增大压强，化学平衡向右进行，符合化学平衡移动原理，
故答案为：b；
（4）上述流程图第三处循环使用的物质是氮气和氢气，
故答案为：N2和H2；
（5）从图象可以看在，反应温度在780～840℃，NO的产率最大，故选择800℃左右；NO与O2应生成二氧化氮，2NO+O2=2NO2 ①，二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO ②，循环反应写出总反应式；①×3+②×2 得 6NO+3O2+2H2O=4HNO3+2NO，化简得到：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，
故答案为：800℃；4NO+3O2+2H2O=4HNO3．
点评 本题考查了天然气合成氨的有关知识，重点掌握相关物质的化学性质，考查了分析和解决问题的能力，难度较大．
| A． | ${\;}_{46}^{102}$Pd和${\;}_{46}^{103}$Pd互为同位素 | |
| B． | 钯是第五周期元素 | |
| C． | Pd2+核外有48个电子 | |
| D． | ${\;}_{62}^{108}$Pd的原子核内有62个中子 |
向一定量的K2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中离子数目也相应地发生变化．如图所示，四条曲线与溶液中的离子数目的对应关系，完全正确的是（ ）| A． | a：K+； b：HCO3-；c：CO32-；d：Cl- | B． | a：K+； b：CO32-；c：HCO3-；d：Cl- | ||
| C． | a：K+； b：CO32-；c：Cl-；d：HCO3- | D． | a：K+； b：HCO3-；c：Cl-；d：CO32- |
| A． | 化石燃料的开采和使用可以解决能源危急 | |
| B． | 国家积极推广使用节能环保材料利于环境保护 | |
| C． | 探索太阳能、氢能、地热能、海洋能和生物能的生物能的使用对解决能源危急有重要意义 | |
| D． | 化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化 |
| A． | 酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 | B． | 还原性：Cl-＞Br-＞I- | ||
| C． | 氧化性：Na+＜Mg2+＜Al3+ | D． | 沸点：H2O＜H2S＜H2Se |
| A． | CH3CH2Br$→_{△}^{HBr溶液}$ | |
| B． | CH3CH2Br$→_{光照}^{Br_{2}}$CH2BrCH2Br | |
| C． | CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH醇溶液}$CH2═CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH2BrCH3$→_{光照}^{Br_{2}}$CH2BrCH2Br | |
| D． | CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH醇溶液}$CH2═CH2$\stackrel{溴水}{→}$CH2BrCH2Br |
| A． | 在外电路中电子由正极流向负极 | |
| B． | 在原电池中负极发生还原反应 | |
| C． | 原电池中正极一定是不活泼金属 | |
| D． | 原电池工作时，阳离子向正极方向移动 |
、
．
+O2$→_{△}^{Cu}$2
+2H2O．
．