Question

用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：

依據(jù)上述流程，完成下列填空：

（1）天然氣脫硫時的化學(xué)方程式是                                         

（2）n mol CH₄經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生CO 0.9n mol、產(chǎn)生H₂    mol（用含n的代數(shù)式表示）

（3）K₂CO₃（aq）和 CO₂反應(yīng)在加壓下進行，加壓的理論依據(jù)是     （多選扣分）

（a）相似相溶原理   （b）勒沙特列原理   （c）酸堿中和原理

（4）由KHCO₃分解得到的CO₂可以用于                                   

（寫出CO₂的一種重要用途）。

（5）整個流程有三處循環(huán)，一是Fe(OH)₃循環(huán)，二是K₂CO₃（aq）循環(huán)，請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)（循環(huán)方向、循環(huán)物質(zhì)）。

 

Answer 1

【答案】

（1）3H₂S+2Fe(OH)₃＝Fe₂S₃+6H₂O （2）2.7nmol  （3）b

（4）生產(chǎn)純堿（或可作制冷劑） （5）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題示信息，脫硫時主要發(fā)生H₂S與Fe(OH)₃反應(yīng)，而產(chǎn)物為Fe₂S₃和H₂O，所以根據(jù)原子守恒可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3H₂S+2Fe(OH)₃＝Fe₂S₃+6H₂O。

（2）CH₄經(jīng)一次轉(zhuǎn)化產(chǎn)物主要為CO和H₂，根據(jù)化學(xué)方程式CH₄+H₂OCO+3H₂可知，產(chǎn)生的CO和H₂的物質(zhì)的量之比為1:3，所以產(chǎn)生的H₂為2.7nmol。

（3）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，增大壓強，化學(xué)平衡向右進行，符合化學(xué)平衡移動原理，所以適用于勒夏特列原理，答案選b。

（4）二氧化碳可以和氫氧化鈉反應(yīng)生碳酸鈉，固體二氧化碳干冰易升華可以做制冷劑，所以CO₂的主要用途是生產(chǎn)純堿（或可作制冷劑）。

（5）根據(jù)圖示，除了氫氧化鐵循環(huán)、 K₂CO₃（aq）循環(huán)外，還有合成氨中N₂和H₂的循環(huán)，即。

考點：考查化工生產(chǎn)流程的有關(guān)判斷、計算

點評：本題是一道化學(xué)和工業(yè)生成相結(jié)合的題目，試題綜合性強，難度較大，學(xué)生不易得分。該題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力以及學(xué)生分析、解決實際問題的能力。