Question

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】

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

（4）生产纯碱（或可作制冷剂） （5）

【解析】

试题分析：（1）根据题示信息，脱硫时主要发生H₂S与Fe(OH)₃反应，而产物为Fe₂S₃和H₂O，所以根据原子守恒可知，反应的化学方程式是3H₂S+2Fe(OH)₃＝Fe₂S₃+6H₂O。

（2）CH₄经一次转化产物主要为CO和H₂，根据化学方程式CH₄+H₂OCO+3H₂可知，产生的CO和H₂的物质的量之比为1:3，所以产生的H₂为2.7nmol。

（3）该反应是可逆反应，增大压强，化学平衡向右进行，符合化学平衡移动原理，所以适用于勒夏特列原理，答案选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，所以CO₂的主要用途是生产纯碱（或可作制冷剂）。

（5）根据图示，除了氢氧化铁循环、 K₂CO₃（aq）循环外，还有合成氨中N₂和H₂的循环，即。

考点：考查化工生产流程的有关判断、计算

点评：本题是一道化学和工业生成相结合的题目，试题综合性强，难度较大，学生不易得分。该题有利于培养学生的逻辑思维能力以及学生分析、解决实际问题的能力。