Question

【題目】能源“非石油化”是戰略目標，發展以CH4、CO2等原料的 “C1化學”成為當今化工生產的必然趨勢。通常天然氣中含有H2S等有毒氣體，下圖為天然氣合成氨（NH3）的工藝流程：

（1）合成氨的原料之一為氮氣，該流程中為合成氨提供氮氣的物質是 。

（2）①處加入Fe2O3·H2O的目的是 。

（3）②處CH4與H2O（氣）反應生成CO2、H2，反應的化學方程式是（反應條件略去） 。

（4）③處一般加入K2CO3溶液以吸收CO2 ，K2CO3溶液與CO2反應生成碳酸氫鉀（KHCO3），該反應的化學方程式是 。

（5）該流程中參與循環的物質是 。

Answer 1

【答案】（1）空氣 （2）除去硫化氫（H2S） （3）CH4+2H2O = CO2+4H2

（4）K2CO3+CO2+ H2O =2KHCO3 （5）Fe2O3·H2O

【解析】

試題分析：（1）根據圖示分析，在②處加入了空氣，再結合空氣的成分分析，空氣中有大量的氮氣，所以該流程中為合成氨提供氮氣的物質是空氣；

（2）根據圖示分析，天然氣中含有的H2S氣體是有毒的氣體，不能排放到大氣中，故通過加入Fe2O3H2O可反應生成硫化亞鐵，而除去H2S；

（3）根據題意②處CH4與H2O（氣）反應生成CO2和H2，故反應的化學方程式為CH4+2H2O= CO2+4H2。

（4）根據題意K2CO3溶液與CO2反應生成碳酸氫鉀（KHCO3），結合質量守恒定律中的元素守恒可知，反應中應該有水的參加，故反應的化學方程式為K2CO3+CO2+ H2O=2KHCO3。

（5）根據圖示分析，在該流程中加入了Fe2O3H2O，最后又生成了Fe2O3H2O，所以，該流程中參與循環的物質是Fe2O3H2O。