Question

我国是世界钢铁产量最大的国家。与传统的高炉炼铁相比，竖炉直接还原炼铁技术具有流程短、耗能低、污染小等优势，是我国钢铁工业主要的发展方向之一，也是传统钢铁产业转型升级的重要途径，其主要工艺流程如图所示：

（已知催化反应室中发生的反应为 2CH₄ + CO₂ + H₂O3CO + 5H₂）

（1）加入的铁矿石要进行粉碎的目的是_____。

（2）甲烷在燃烧室中所起的作用是_____，合成气属于_____（填“纯 净物”或“混合物”）。

（3）写出还原反应室内发生反应的化学方程式：_____（写一个）。

（4）该工艺流程中，可循环利用的物质是_____。

Answer

加快反应速率和提高原料利用率 产生与甲烷反应的CO2和水蒸气和还原反应室所需要的热量 混合物 3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O） CO2和H2O

【解析】

（1）加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加快反应速率和提高原料利用率；故填：加快反应速率和提高原料利用率；

（2）燃烧室是为产生与甲烷反应的CO2和水蒸气和还原反应室所需要的热量设置的，合成气中含有一氧化碳和氢气两种物质，属于混合物；

故填：产生与甲烷反应的CO2和水蒸气和还原反应室所需要的热量；混合物；

（3）还原反应室内，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氢气与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和水；

故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O）；

（4）该工艺流程中，可循环利用的物质有CO2和H2O，故填：CO2和H2O。