Question

16．能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標(biāo)，發(fā)展以CH₄、CO₂等為原料的“C₁化學(xué)”成為當(dāng)今化工生產(chǎn)的必然趨勢(shì)．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，如圖為天然氣合成氨的工藝流程：

（1）甲烷-氧氣燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．
（2）CH₄可合成多種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物．研究CH₄和CO₂反應(yīng)生成CO和H₂，重大意義在于控制溫室效應(yīng)．
（3）①中CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，化學(xué)方程式是CH₄+H₂O═CO+2H₂．
②中一般加入K₂CO₃溶液吸收CO₂，此反應(yīng)表示為K₂CO₃+CO₂+H₂O═2□，則□物質(zhì)中碳元素的化合價(jià)是+4．
（4）流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是Fe₂O₃•H₂O（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析解答；根據(jù)CH₄和H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，能夠有效的控制溫室效應(yīng)進(jìn)行分析；根據(jù)題中的反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；根據(jù)質(zhì)量守恒定律推出□物質(zhì)，然后計(jì)算化合價(jià)；根據(jù)題中的反應(yīng)原理以及既是反應(yīng)物也是生成物的可以參與循環(huán)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）甲烷-氧氣燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故填：化學(xué)；
（2）CH₄和H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，消耗了二氧化碳，能夠有效的控制溫室效應(yīng)，所以重大意義在于：控制溫室效應(yīng)，故填：控制溫室效應(yīng)；
（3））①CH₄和H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，化學(xué)方程式為：CH₄+H₂O═CO+2H₂；故填：CH₄+H₂O═CO+2H₂；
在反應(yīng)K₂CO₃+CO₂+H₂O═2□中，左邊有鉀、氫、碳、氧的個(gè)數(shù)分別是2、2、2、6，依據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類及數(shù)目不變可知，方框內(nèi)的物質(zhì)應(yīng)是：KHCO₃，其中的碳元素的化合價(jià)為+4，故填：+4；
（4）通過(guò)題中的反應(yīng)原理可以看出，使用Fe₂O₃•H₂O除去H₂S，生成物是硫化亞鐵和硫，所以生成物中含硫元素的物質(zhì)有2種，由反應(yīng)的流程可知，F(xiàn)e₂O₃•H₂O參與了反應(yīng)，最后又生成了Fe₂O₃•H₂O，所以流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是：Fe₂O₃•H₂O．故填：Fe₂O₃•H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化石燃料及其綜合利用．天然氣中常含有H₂S等有毒氣體，可以合成氨變害為利．