Question

【題目】煤是重要的能源，也是生產化工產品的重要原料。隨著人類社會的飛速發展，化石能 源大量消耗，人類已經面臨較嚴重的能源危機。為此，提高能源的利用率和開發更多的新能源 顯得相當重要。下圖是煤化工產業鏈的一部分。

請回答：

（1）任意列舉兩項新能源_____。

（2）上述處理煤的過程屬于_____（填“物理”或“化學”）變化。

（3）煤和石油等化石燃料燃燒排放的大量二氧化碳會引起全球氣候變暖。一種新的處理方法是 將二氧化碳氣體通入含有長石（地殼中最常見的礦石，含量高達 60%）成分的水溶液里，其中一種反應的化學方程式是：KAlSi3O8＋CO2＋2H2O＝KHCO3＋X↓＋3SiO2↓，則 X 的名稱是_____。

（4）在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。煤的某種脫硫技術的原理如下圖所示：

這種脫硫技術稱為微生物脫硫技術。該技術的兩步反應的化學方程式依次是_____________ 。

（5）工業上主要采用氨氧化法生產硝酸，如圖是氨氧化率與氨—空 氣混合氣中氧氨比的關系。其中直線表示反應的理論值；曲線表示生產實際情況。當氨氧化率達到 100％，理論上 γ[n(O2)/n(NH3)]＝1.25，實際 生產要將 γ 值維護在 1.7~2.2 之間， 原因是___________。 [溫馨提示：n(O2)是可以認為是表示氧氣分子堆積數目的一種物理量，即 n(O2)值越大，說明氧分子數目 越多]

Answer 1

【答案】 太陽能、地熱能、氫能、風能、生物質能、核能等等 化學 氫氧化鋁 FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+H2SO4，4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O 一方面提高氧氣量，增大氨的氧化率；另一方面 γ 值在該范圍，氨的氧化率已高達 95～99%， 再提高，氨的氧化率上升空間已有限，反而會增加能耗，提高生產成本，所以而實際生產要將 γ 值 維持在 1.7～2.2 之間

【解析】(1)常見的新能源有太陽能、地熱能、氫能、風能、生物質能、核能等，故答案為：太陽能、地熱能、氫能、風能、生物質能、核能等；

(2)煤的干餾、氣化和液化都屬于化學變化，故答案為：化學；

(3)根據化學方程式和質量守恒定律分析，反應前K：1個，反應后：1個，則x中不含K；反應前Al：1個，反應后應：1個，則x中含有一個Al，依此類推，x中還含有3個O，3個H，則X的化學式為 Al(OH)3；故答案為：氫氧化鋁；

(4)第一步反應中反應物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42-，反應的方程式為：2FeS2+7O2+2H2O 2H2SO4+2FeSO4；Fe2+具有還原性，可被氧氣氧化為Fe3+，方程式為：2H2SO4+O2+4FeSO4 2Fe2(SO4)3+2H2O；故答案為：2FeS2+7O2+2H2O 2H2SO4+2FeSO4；2H2SO4+O2+4FeSO4 2Fe2(SO4)3+2H2O；

(5)結合題干信息：由氨氧化的化學方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，可知氨氧化率達到100%，實際生產要將γ值維護在1.7-2.2之間，原因是濃度太少不利于NH3的轉化，γ值為2.2時NH3氧化率已近100%，故答案為：一方面提高氧氣量，增大氨的氧化率；另一方面 γ 值在該范圍，氨的氧化率已高達 95～99%， 再提高，氨的氧化率上升空間已有限，反而會增加能耗，提高生產成本，所以而實際生產要將 γ 值 維持在 1.7～2.2 之間。