(15分)甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一,可用作燃料及制造氢、一氧化碳、甲醛等物质的原料,其中用作制氢合成

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  • (1)3H 2S + 2Fe(OH) 3="=" Fe 2S 3+ 6H 2O (2分)

    (2)2.7n, 2.5n (4分) (3)B (2分)

    (4) CH 4、H 2O、空气; K 2CO 3;Fe(OH) 3(每个1分)(5)K 2CO 3(aq) (2分)

    (1)流程图中已给出反应物是H 2S和Fe(OH) 3,生成物是Fe 2S 3和H 2O,CH 4没有参与反应,所以天然气脱硫时的化学方程式为3H 2S + 2Fe(OH) 3="=" Fe 2S 3+ 6H 2O。

    (2)根据方程式CH 4+H 2O

    CO+3H 2可知,生成CO 0.9n mol,则生成氢气水0.9n mol×3=2.7nmol。二次转化时,又生成0.1nmolCO,所以共计时nmolCO,和水蒸气反应又产生nmol氢气,因此总共生成3.7nmol氢气,所以生成氨气时3.7nmol×2÷3=2.5nmol。

    (3)CO 2为气体,反应是体积减小的,所以加压有利于平衡右移,依据是勒夏特列原理,答案选B。

    (4)根据流程示意图可知,该合成氨工艺主要起始原料是CH 4、H 2O、空气,而辅助原料是K 2CO 3、Fe(OH) 3

    (5)合根据流程示意图可知,循环利用的物质除了氢氧化铁、氮气和氢气外,还有碳酸钾。