Question

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．通常天然氣中含有H₂S等有毒氣體，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可合成多種無機物和有機物．研究CH₄和CO₂反應(yīng)生成CO和H₂，重大意義在于

轉(zhuǎn)化CO₂，控制溫室效應(yīng)

；我國科研人員首先發(fā)現(xiàn)CH₄在一種催化劑的作用下可直接分解獲得C₆H₆和H₂，化學(xué)方程式為

6CH₄

催化劑  .

C₆H₆+9H₂

．
（3）①中CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，化學(xué)方程式是

CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂

．
②中一般加入K₂CO₃的水溶液吸收CO₂，此反應(yīng)方程式：

K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃

，N₂與H₂按照分子數(shù)1：

3

反應(yīng)生成NH₃．
（4）使用Fe₂O₃?H₂O除去H₂S，生成物中含硫元素的物質(zhì)有

2

種．流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是

Fe₂O₃?H₂O

（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）燃料電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；
（2）控制二氧化碳在空氣中含量的升高可以控制溫室效應(yīng)；根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式，根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析N₂與H₂反應(yīng)分子數(shù)之比；
（4）根據(jù)工藝流程分析使用Fe₂O₃?H₂O除去H₂S，生成物中含硫元素的物質(zhì)的種類及參與循環(huán)的物質(zhì)．

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；
（2）CH₄可合成多種無機物和有機物．研究CH₄和CO₂反應(yīng)生成CO和H₂，重大意義在于能夠有效的控制溫室效應(yīng)；
（3）①中CH₄與H₂O（氣）反應(yīng)生成CO₂、H₂，化學(xué)方程式是：CH₄+2H₂O═CO₂+4H₂；
②由題意可知：K₂CO₃的水溶液吸收CO₂，生成了KHCO₃，反應(yīng)的方程式是：K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃；由化學(xué)方程式：N₂+3H₂=2NH₃，可知N₂與H₂的分子個數(shù)比為1：3；
（4）由流程圖可以看出：使用Fe₂O₃?H₂O除去H₂S，生成物中含硫元素的物質(zhì)有2種．流程中參與循環(huán)的物質(zhì)是 Fe₂O₃?H₂O．
故答為：（1）化學(xué)；（2）轉(zhuǎn)化CO₂，控制溫室效應(yīng)；（3）①CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂，②K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃，3；（4）2，F(xiàn)e₂O₃?H₂O．

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．