题目
下列原料中,不能作为合成氨生产初始原料的是()A. 天然气B. 煤C. 石灰石D. 重油
下列原料中,不能作为合成氨生产初始原料的是()
A. 天然气
B. 煤
C. 石灰石
D. 重油
题目解答
答案
C. 石灰石
解析
考查要点:合成氨工艺中原料的选择,需明确各选项物质是否能提供合成氨所需的氮(N₂)和氢(H₂)。
解题核心:合成氨反应为 $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$,原料需能提供 氮气(N₂)和 氢气(H₂)。分析各选项是否能通过化学反应生成这两种气体。
关键点:
- 天然气(CH₄):与水蒸气高温反应生成CO、H₂。
- 煤(C):气化生成CO、H₂,或通过焦炭与水蒸气反应生成H₂。
- 重油(含碳氢化合物):裂解或蒸馏后可提取H₂。
- 石灰石(CaCO₃):主要作用是脱硫或制CO₂,无法直接提供N₂或H₂。
选项分析
A. 天然气
天然气主要成分是甲烷(CH₄),在高温下与水蒸气反应:
$CH_4 + H_2O \xrightarrow{\text{高温}} CO + 3H_2$
可生成H₂,符合要求。
B. 煤
煤通过 气化反应:
$C + H_2O \xrightarrow{\text{高温}} CO + H_2$
或转化为焦炭后与水蒸气反应生成H₂,可提供H₂。
C. 石灰石
石灰石(CaCO₃)主要用作 脱硫剂 或生成CO₂(如煅烧:
$CaCO_3 \xrightarrow{\text{煅烧}} CaO + CO_2$
无法直接提供N₂或H₂,故不能作为初始原料。
D. 重油
重油含碳氢化合物,经 裂解或蒸馏 可提取含氢气体(如烷烃分解生成H₂),可提供H₂。