Question

15．能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標，發(fā)展以CH₄、CO₂等原料的“C₁化學(xué)”成為當今化工生產(chǎn)的必然趨勢．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，如圖為天然氣合成氨（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(zhì)是空氣．
（2）①處加入Fe₂O₃•H₂O的目的是除去硫化氫（H₂S）．
（3）②處CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是（反應(yīng)條件略去）CH₄+2H₂O_（氣）=CO₂+4H₂．
（4）③處一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液與CO₂反應(yīng)生成碳酸氫鉀（KHCO₃），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣中含有氮氣考慮；
（2）根據(jù)Fe₂O₃•H₂O與H₂S反應(yīng)生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循環(huán)使用；
（3）根據(jù)甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣進行分析；
（4）根據(jù)碳酸鉀、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鉀進行分析．

解答 解：（1）所給的原料中含有空氣，空氣中含有很多氮氣，所以該流程中為合成氨提供氮氣的物質(zhì)是空氣；
（2）Fe₂O₃•H₂O與H₂S反應(yīng)生成FeS、S、H₂O，所以使用Fe₂O₃•H₂O的目的是除去H₂S；且Fe₂O₃•H₂O被循環(huán)使用；
（3）甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，化學(xué)方程式為：CH₄+2H₂O_（氣）=CO₂+4H₂；
（4）碳酸鉀、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鉀，化學(xué)方程式為：K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃．
故答案為：（1）空氣；
（2）除去硫化氫（H₂S）；
（3）CH₄+2H₂O_（氣）=CO₂+4H₂；
（4）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃．

點評 本題考查化石燃料及其綜合利用．天然氣中常含有H₂S等有毒氣體，可以合成氨變害為利．