Question

能源“非石油化”是戰(zhàn)略目標，發(fā)展以CH₄、CO₂（均系溫室氣體）等為原料的“C₁化學”成為當今化工生產的必然趨勢．天然氣中常含有H₂S等有毒氣體，下圖為天然氣合成氨的工藝流程．

（1）已知H₂S與FeS中硫元素的化合價相同，則FeS的名稱為

 

；CH₄在空氣中燃燒時，將內壁附有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上方，可觀察到燒杯內壁

 

．
（2）流程圖的①中CH₄與H₂O在高溫下反應生成CO₂、H₂，化學方程式是

 

．流程圖的②中H₂與N₂化合生成NH₃時，H₂與N₂的分子個數(shù)比為

 

．
（3）使用Fe₂O₃?H₂O的目的是

 

；流程中被循環(huán)使用的物質是

 

（填化學式）．
（4）研究CH₄和CO₂反應生成CO和H₂，重大意義在于

 

．

Answer 1

分析：（1）已知H₂S與FeS中硫元素的化合價相同，則Fe為+2，F(xiàn)eS的名稱為硫化亞鐵；CH₄燃燒生成二氧化碳氣體，故可觀察到燒杯內壁石灰水變渾濁；
（2）CH₄與H₂O反應生成CO₂、H_2^的化學方程式：CH₄+2H₂O

高溫  .

CO₂+4H₂；由生成氨氣的反應，可知H₂與N₂的分子個數(shù)比為 3：1；
（3）Fe₂O₃?H₂O與H₂S反應生成FeS、S、H₂O而除去H₂S；且Fe₂O₃?H₂O被循環(huán)使用；
（4）研究CH₄和CO₂反應生成CO和H₂，控制溫室效應．

解答：解：（1）已知H₂S與FeS中硫元素的化合價相同，S為-2、則Fe為+2，F(xiàn)eS的名稱就是硫化亞鐵；CH₄在空氣中燃燒有二氧化碳氣體產生，故將內壁附有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上方，可觀察到燒杯內壁石灰水變渾濁；
（2）已知反應物和生成物，寫出發(fā)生反應的方程式為：CH₄+2H₂O

高溫  .

CO₂+4H₂；由化學方程式：N₂+3H₂=2NH₃，可知H₂與N₂的分子個數(shù)比為 3：1；
（3）Fe₂O₃?H₂O與H₂S反應生成FeS、S、H₂O，故使用Fe₂O₃?H₂O的目的是除去H₂S；且Fe₂O₃?H₂O被循環(huán)使用；
（4）研究CH₄和CO₂反應生成CO和H₂，重大意義在于減少了CO₂，控制溫室效應．
故答案為：（1）硫化亞鐵；  石灰水變渾濁
（2）CH₄+2H₂O

高溫  .

CO₂+4H₂；  3：1
（3）除去H₂S； Fe₂O₃?H₂O
（4）控制溫室效應

點評：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．