Question

能源“非石油化”是战略目标，发展以CH₄、CO₂等原料的“C₁化学”成为当今化工生产的必然趋势．通常天然气中含有H₂S等有毒气体，图为天然气合成氨（NH₃）的工艺流程：

（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是_____．

（2）①处加入Fe₂O₃•H₂O的目的是_____．

（3）②处CH₄与H₂O（气）反应生成CO₂、H₂，反应的化学方程式是（反应条件略去）_____．

（4）③处一般加入K₂CO₃溶液以吸收CO₂，K₂CO₃溶液与CO₂反应生成碳酸氢钾（KHCO₃），该反应的化学方程式是_____．

（5）该流程中参与循环的物质是_____．

Answer

空气 除去硫化氢（H2S） CH4+2H2O = CO2+4H2 K2CO3+CO2+ H2O =2KHCO3 Fe2O3·H2O

【解析】

（1）根据图示分析，在②处加入了空气，再结合空气的成分分析，空气中有大量的氮气，所以该流程中为合成氨提供氮气的物质是空气；

（2）根据图示分析，天然气中含有的H2S气体是有毒的气体，不能排放到大气中，故通过加入Fe2O3•H2O可反应生成硫化亚铁，而除去H2S；

（3）根据题意②处CH4与H2O（气）反应生成CO2和H2，故反应的化学方程式为CH4+2H2O= CO2+4H2。

（4）根据题意K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾（KHCO3），结合质量守恒定律中的元素守恒可知，反应中应该有水的参加，故反应的化学方程式为K2CO3+CO2+ H2O=2KHCO3。

（5）根据图示分析，在该流程中加入了Fe2O3•H2O，最后又生成了Fe2O3•H2O，所以，该流程中参与循环的物质是Fe2O3•H2O。