12. (8分)煤是重要的能源,也是化工产品的生产原料。
(1) 随着煤、石油等
不可再生
能源大量消耗,开发更多的新能源显得相当重要。试列举一项新能源:
太阳能(合理答案均可)
。
(2) 乌黑的煤炭经过化学加工合成天然气的工艺流程如图甲。

① 为使煤炭在气化炉中充分反应,可以进行的操作是
将煤炭粉碎(合理答案均可)
。
② 一定条件下,经变换炉反应后,CO含量降低,则气体含量增加的是
CO₂和 H₂
。
③ 合成天然气(CH₄)完全燃烧的化学方程式是
CH₄ + 2O₂ $\xlongequal{点燃}$ CO₂ + 2H₂O
。
(3) 一定条件下,将上述气化炉制得的氢气与氮气反应生成氨气,氨气进一步氧化为NO,进而可生产硝酸。
① 氮气通常用分离液态空气法获得:在压强为101kPa时,液态氮的沸点是-196℃,液态氧的沸点是-183℃,则随温度升高先逸出的气体是
氮气
。
② 17gNH₃与
63
gHNO₃具有相同质量的氮。
③ 如图乙是氨氧化率与氨—空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值,曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上$y[ \frac{n(O_2)}{n(NH_3)} ]= 1.25,$实际生产要将y值维持在1.7~2.2之间,原因是
氧气太少不利于 NH₃的转化,增大氧气的量,利于氨气的转化,y 值为 2.2 时氨氧化率已接近 100%
。