Question

利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是______．
（2）n mol CH₄经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H₂______mol（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______（多选扣分）
（a）相似相溶原理    （b）勒沙特列原理    （c）酸碱中和原理
（4）由KHCO₃分解得到的CO₂可以用于______（写出CO₂的一种重要用途）．
（5）整个流程有三处循环，一是Fe（OH）₃循环，二是K₂CO₃（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）

Answer 1

【答案】分析：（1）硫化氢是酸性气体，可以和碱发生中和反应生成盐和水；
（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）利用二氧化碳的化学性质来回答；
（5）根据合成氨的原理可以推知循环使用的是氮气和氢气．
解答：解：（1）硫化氢是酸性气体，可以和碱氢氧化铁发生中和反应：3H₂S+2Fe（OH）₃═Fe₂S₃+6H₂O，
故答案为：3H₂S+2Fe（OH）₃═Fe₂S₃+6H₂O；
（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）二氧化碳可以和氢氧化钠反应生碳酸钠，固体二氧化碳干冰易升华可以做制冷剂，故答案为：生产纯碱（或作制冷剂等）；
（5）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：．
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．