Question

【题目】化学反应过程中反应物只含一个碳原子的反应统称为“C1化学”。为了节约煤炭和石油资源，发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常的天然气（主要成分是CH4）中含有H2S等有毒气体，下图为天然气合成氨气（NH3 ）的工艺流程：

（1）产品氨气中氮元素的化合价为 _____________；

（2）该工艺流程中参与循环的物质是 _________________；

（3）工艺流程④要求温度控制在500℃、压强为3×107Pa、并用铁做催化剂，其转化率最高，试写出其反应的化学方程式 ________________________。

Answer 1

【答案】-3

【解析】

氮气和氢气温度控制在500℃、压强为3×107Pa、并用铁做催化剂生成氨气。

（1）产品氨气中氢元素的化合价为+1价，设氮元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为零，，，故产品氨气中氮元素的化合价为-3价。

（2）反应过程加入，最后生成了，故该工艺流程中参与循环的物质是。

（3）工艺流程④要求温度控制在500℃、压强为3×107Pa、并用铁做催化剂，其转化率最高，反应的化学方程式为。