Question

【题目】【化学—选修2:化学与技术】利用天然气合成氨的工艺流程示意如下，完成下列填空：

（1）天然气脱硫采用了Fe（OH）3，Fe（OH）3可以再生循环，可以再生循环．写出上述工艺中由Fe2S3再生Fe（OH）3的化学方程式是 。含硫化合物遇到Fe3+的反应情况与反应条件有关．以NaHS溶液与FeCl3溶液混合为例：将溶液置于80°C的热水浴中，发现有红褐色沉淀生成，写出该反应的化学方程式： 。解释该反应在温度升高后能发生，而低温时不易发生的原因 。

（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和CO2又反应在加压下进行．加压的理论依据是 （多选扣分）

a．相似相溶原理

b．勒夏特列原理

c．艘喊中和原理

（4）整个流程有兰处循环，一是Fe（OH）3循环，二是K2CO3（aq）循环，还有一处循环未标明．请指出上述流程图中第三处循环的物质是 ·

（5）工业上制取的硝酸铵的流程图如下．请回答下列问题：

据图2可知工业上氨催化氧生成NO时．应该控制温度在 左右．其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率，减少尾气排放．常常调节空气与NO的比例．写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe2S3＋6H2O+3O2 =6S＋4Fe（OH）3 （2分；物质书写正确得1分，配平1分。任一物质有错误得0分。下同）FeCl3+3NaHS+3H2O=Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl（写成可逆符号也给分） （2分）

水解是吸热反应（1分），温度升高，平衡向吸热反应方向进行，所以高温该反应容易发生（1分）（若回答温度升高，H2S逸出，平衡正向移动只能得1分）

（2）2.7n （2分） （3）b （2分，多选一个倒扣1分，扣完为止。若写成B不给分）

（4）N2和H2（2分，一个1分，若多写倒扣1分，扣完为止）

（5）800℃（1分，790℃到800℃范围内任一温度都得1分）

【解析】

试题分析：（1）由Fe2S3再生Fe（OH）3的化学方程式是2Fe2S3＋6H2O+3O2 =6S＋4Fe（OH）3；将溶液置于80°C的热水浴中，发现有红褐色沉淀生成，说明生成了氢氧化铁，写出该反应的化学方程式：FeCl3+3NaHS+3H2O=Fe（OH）3↓+3H2S↑+3NaCl；水解是吸热反应（1分），温度升高，平衡向吸热反应方向进行，所以高温该反应容易发生。

（2）据题意得反应方程式为：CH4+H2O=CO+3H2，当生成0.9nmolCO时，同时生成2.7nmol氢气。

（3）碳酸钾与二氧化碳反应生成碳酸氢钾，属于气体系数减小的反应，据勒夏特列原理，加压有利于反应正向进行。

（4）流程图中加入空气是利用其氮气和氢气，而反应过程中又生成氮气和氢气，故它们也可循环利用。

（5）据图2得要生成NO尽量多氮气尽量少应控制在790℃到800℃范围内。