Question

利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下：

依據上述流程，完成下列填空：
（1）圖中CH₄的第一次轉化過程中的化學方程式是

CH₄+H₂O?CO+3H₂

．
（2）脫硫過程中，若有n mol Fe₂O₃?H₂O轉化，則生成S的物質的量為

n

mol（用含n的代數式表示）．
（3）整個流程有三個循環：一是K₂CO₃（aq）循環，二是N₂和H₂循環，第三個循環中被循環物質是

Fe₂O₃?H₂O

．
（4）改用過量NaOH溶液吸收天然氣中的硫化氫，以石墨作電極電解吸收后所得溶液可回收硫，其電解總反應方程式（忽略氧氣的氧化還原）為

Na₂S+2H₂O

通電  .

2NaOH+S+H₂↑

，該方法的優點是

該方法NaOH可以循環利用，同時獲得副產品氫氣

．

Answer 1

分析：（1）根據工藝流程示意圖可知CH₄的第一次轉化過程中生成了CO和H₂；
（2）根據H₂S能與Fe₂O₃?H₂O反應：3H₂S+Fe₂O₃?H₂O=2FeS+S+4H₂O來計算；
（3）根據生產流程圖中所涉及的物質的來源和去向回答；
（4）根據NaOH溶液吸收天然氣中的硫化氫生成Na₂S，電解時陽極硫離子放電生成單質硫，陰極氫離子放電生成氫氣；該方法NaOH可以循環利用，同時獲得副產品氫氣；

解答：解：（1）CH₄的第一次轉化過程中生成了CO和H₂，方程式為：CH₄+H₂O?CO+3H₂；
（2）由H₂S能與Fe₂O₃?H₂O反應：3H₂S+Fe₂O₃?H₂O=2FeS+S+4H₂O可知，有nmolFe₂O₃?H₂O轉化，生成S的物質的量為nmol，
故答案為：n；
（3）由工藝流程示意圖可知第三個循環中被循環物質是Fe₂O₃?H₂O循環；
故答案為：Fe₂O₃?H₂O；
（4）NaOH溶液吸收天然氣中的硫化氫生成Na₂S，電解時陽極硫離子放電生成單質硫，陰極氫離子放電生成氫氣，電解總反應方程式為：Na₂S+2H₂O

通電  .

2NaOH+S+H₂↑，該方法NaOH可以循環利用，同時獲得副產品氫氣；
故答案為：Na₂S+2H₂O

通電  .

2NaOH+S+H₂↑，該方法NaOH可以循環利用，同時獲得副產品氫氣；

點評：本題是一道化學和工業生成相結合的題目，涉及到氧化還原反應、方程式的書寫、電解原理，考查學生分析和解決問題的能力，難度中等．