Question

【題目】【化學—選修2:化學與技術】利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下，完成下列填空：

（1）天然氣脫硫采用了Fe（OH）3，Fe（OH）3可以再生循環(huán)，可以再生循環(huán)．寫出上述工藝中由Fe2S3再生Fe（OH）3的化學方程式是 。含硫化合物遇到Fe3+的反應情況與反應條件有關．以NaHS溶液與FeCl3溶液混合為例：將溶液置于80°C的熱水浴中，發(fā)現(xiàn)有紅褐色沉淀生成，寫出該反應的化學方程式： 。解釋該反應在溫度升高后能發(fā)生，而低溫時不易發(fā)生的原因 。

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

（3）K2CO3和CO2又反應在加壓下進行．加壓的理論依據(jù)是 （多選扣分）

a．相似相溶原理

b．勒夏特列原理

c．艘喊中和原理

（4）整個流程有蘭處循環(huán)，一是Fe（OH）3循環(huán)，二是K2CO3（aq）循環(huán)，還有一處循環(huán)未標明．請指出上述流程圖中第三處循環(huán)的物質是 ·

（5）工業(yè)上制取的硝酸銨的流程圖如下．請回答下列問題：

據(jù)圖2可知工業(yè)上氨催化氧生成NO時．應該控制溫度在 左右．其中在吸收塔中為了盡可能提高硝酸的產(chǎn)率，減少尾氣排放．常常調節(jié)空氣與NO的比例．寫出吸收塔內發(fā)生反應的總化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe2S3＋6H2O+3O2 =6S＋4Fe（OH）3 （2分；物質書寫正確得1分，配平1分。任一物質有錯誤得0分。下同）FeCl3+3NaHS+3H2O=Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl（寫成可逆符號也給分） （2分）

水解是吸熱反應（1分），溫度升高，平衡向吸熱反應方向進行，所以高溫該反應容易發(fā)生（1分）（若回答溫度升高，H2S逸出，平衡正向移動只能得1分）

（2）2.7n （2分） （3）b （2分，多選一個倒扣1分，扣完為止。若寫成B不給分）

（4）N2和H2（2分，一個1分，若多寫倒扣1分，扣完為止）

（5）800℃（1分，790℃到800℃范圍內任一溫度都得1分）

【解析】

試題分析：（1）由Fe2S3再生Fe（OH）3的化學方程式是2Fe2S3＋6H2O+3O2 =6S＋4Fe（OH）3；將溶液置于80°C的熱水浴中，發(fā)現(xiàn)有紅褐色沉淀生成，說明生成了氫氧化鐵，寫出該反應的化學方程式：FeCl3+3NaHS+3H2O=Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl；水解是吸熱反應（1分），溫度升高，平衡向吸熱反應方向進行，所以高溫該反應容易發(fā)生。

（2）據(jù)題意得反應方程式為：CH4+H2O=CO+3H2，當生成0.9nmolCO時，同時生成2.7nmol氫氣。

（3）碳酸鉀與二氧化碳反應生成碳酸氫鉀，屬于氣體系數(shù)減小的反應，據(jù)勒夏特列原理，加壓有利于反應正向進行。

（4）流程圖中加入空氣是利用其氮氣和氫氣，而反應過程中又生成氮氣和氫氣，故它們也可循環(huán)利用。

（5）據(jù)圖2得要生成NO盡量多氮氣盡量少應控制在790℃到800℃范圍內。