分析 以天然氣(含H2S)為原料,加入氫氧化鐵脫硫得到甲烷和Fe2S3,通入氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵和硫單質(zhì),氫氧化鐵循環(huán)使用,甲烷和空氣水混合反應(yīng)得到氮?dú)狻⒍趸己蜌錃,通入碳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)得到碳酸氫鉀,高溫分解生成二氧化碳,氮?dú)夂蜌錃庖欢l件下反應(yīng)生成氨氣;
(1)Fe2S3和H2O與02反應(yīng)生成氫氧化鐵和S;NaHS溶液與FeCl3發(fā)生雙水解,利用水解平衡可分析;
(2)計(jì)算出甲烷的物質(zhì)的量,根據(jù)方程式計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量;
(3)根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理來(lái)回答;
(4)根據(jù)合成氨的原理可以推知循環(huán)使用的是氮?dú)夂蜌錃猓?br />(5)從轉(zhuǎn)化率的大小與溫度的關(guān)系選擇反應(yīng)的適宜溫度;NO與O2應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸,根據(jù)循環(huán)反應(yīng)寫(xiě)出總反應(yīng)式.
解答 解:(1)Fe2S3和H2O與02反應(yīng)生成氫氧化鐵和S,該反應(yīng)為2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe(OH)3+6S,NaHS溶液與FeCl3發(fā)生雙水解,生成H2S和NaCl、Fe(OH)3,水解是吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,所以高溫該反應(yīng)容易發(fā)生,
故答案為:2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe(OH)3+6S;3NaHS+FeCl3+3H2O═Fe(OH)3↓+3H2S↑+3NaCl;水解是吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,所以高溫該反應(yīng)容易發(fā)生;
(2)根據(jù)天然氣合成氨的工藝流程圖知10%的甲烷未與水蒸汽作用,甲烷與水反應(yīng)的方程式為:
CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)
1 3
0.9n mol 2.7nmol
故答案為:2.7n;
(3)K2CO3(aq)和CO2反應(yīng)生成碳酸氫鉀,K2CO3+CO2+H2O?2KHCO3,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向右進(jìn)行,符合化學(xué)平衡移動(dòng)原理,
故答案為:b;
(4)上述流程圖第三處循環(huán)使用的物質(zhì)是氮?dú)夂蜌錃猓?br />故答案為:N2和H2;
(5)從圖象可以看在,反應(yīng)溫度在780~840℃,NO的產(chǎn)率最大,故選擇800℃左右;NO與O2應(yīng)生成二氧化氮,2NO+O2=2NO2 ①,二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO ②,循環(huán)反應(yīng)寫(xiě)出總反應(yīng)式;①×3+②×2 得 6NO+3O2+2H2O=4HNO3+2NO,化簡(jiǎn)得到:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,
故答案為:800℃;4NO+3O2+2H2O=4HNO3.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了天然氣合成氨的有關(guān)知識(shí),重點(diǎn)掌握相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),考查了分析和解決問(wèn)題的能力,難度較大.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ${\;}_{46}^{102}$Pd和${\;}_{46}^{103}$Pd互為同位素 | |
B. | 鈀是第五周期元素 | |
C. | Pd2+核外有48個(gè)電子 | |
D. | ${\;}_{62}^{108}$Pd的原子核內(nèi)有62個(gè)中子 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | a:K+; b:HCO3-;c:CO32-;d:Cl- | B. | a:K+; b:CO32-;c:HCO3-;d:Cl- | ||
C. | a:K+; b:CO32-;c:Cl-;d:HCO3- | D. | a:K+; b:HCO3-;c:Cl-;d:CO32- |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 化石燃料的開(kāi)采和使用可以解決能源危急 | |
B. | 國(guó)家積極推廣使用節(jié)能環(huán)保材料利于環(huán)境保護(hù) | |
C. | 探索太陽(yáng)能、氫能、地?zé)崮、海洋能和生物能的生物能的使用?duì)解決能源危急有重要意義 | |
D. | 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的變化 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO3 | B. | 還原性:Cl->Br->I- | ||
C. | 氧化性:Na+<Mg2+<Al3+ | D. | 沸點(diǎn):H2O<H2S<H2Se |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | CH3CH2Br$→_{△}^{HBr溶液}$ | |
B. | CH3CH2Br$→_{光照}^{Br_{2}}$CH2BrCH2Br | |
C. | CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH醇溶液}$CH2═CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH2BrCH3$→_{光照}^{Br_{2}}$CH2BrCH2Br | |
D. | CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH醇溶液}$CH2═CH2$\stackrel{溴水}{→}$CH2BrCH2Br |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 在外電路中電子由正極流向負(fù)極 | |
B. | 在原電池中負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng) | |
C. | 原電池中正極一定是不活潑金屬 | |
D. | 原電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極方向移動(dòng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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