Question

【题目】煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。请回答下列问题：

（1）煤是复杂的混合物，主要含______元素。

（2）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。如图是高炉炼铁的示意图。请根据图例回答：

①焦炭在炼铁过程中的主要作用是：______；

②请用化学方程式表示炼铁的原理：______；

③高炉炼铁过程中会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒。请你对高炉气体的处理提出合理化的建议：______

（3）化肥厂合成并生产氨的原料是煤、空气、水。其生产简要流程如图：

煤气发生炉中发生的主要反应有①C+O2CO2；②C+H2OCO+H2．两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。其中反应②会______（填“放出”或“吸收”）热量。将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3，试写出该反应的化学方程式：______。

Answer 1

【答案】碳 制取CO，提供热量 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 回收利用 吸收 CO2+NH3+H2O=NH4HCO3

【解析】

（1）煤中主要含有碳元素；

（2）①仔细分析炼铁高炉中反应可知，碳首先生成二氧化碳放出大量的热量，可供还原铁矿石提供热量，然后和焦炭反应生成CO，然后再还原还原铁矿石；

②在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；反应的化学方程式：：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

③高炉气体中CO有毒，同时也是重要的燃料，所以要回收利用，氧化铁尘粒可以沉降再利用，合理的建议是回收循环利用；

（3）C+O2CO2是放热的；两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温，说明C+H2OCO+H2反应时吸热的；

根据题干提供的信息知反应物有NH3、H2O、CO2，生成物为NH4HCO3，化学方程式为CO2+NH3+H2O=NH4HCO3；