Question

3．合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上得一項重大突破，對社會發(fā)展與進步做出了巨大貢獻．合成氨的工藝流程圖如下：

（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%．
（2）制取氫氣的反應(yīng)過程為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂+H₂．上述第一個化學(xué)方程式中表現(xiàn)還原性的物質(zhì)是C、CO（填化學(xué)式）；在第二個反應(yīng)中有CO₂生成，它對環(huán)境造成的影響是溫室效應(yīng)．
（3）寫出N₂、H₂反應(yīng)生成NH₃的化學(xué)方程式3H₂+N₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃．
（4）將沸點不同的氣體分離開來，常采用液化分離法．如，控制溫度在-183℃時，可將空氣中N₂與O₂分離．根據(jù)下表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，溫度應(yīng)該控制在-33.35℃．

物質(zhì)	H2	N2	O2	NH3
沸點	-252℃	-195.8℃	-183℃	-33.35℃

（5）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是N₂、H₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%或4/5進行分析；
（2）根據(jù)題目給出的信息可知：；水在上述兩個化學(xué)方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性，得到氧的物質(zhì)表現(xiàn)出還原性進行分析；
（3）N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，配平即可；
（4）根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃；
（5）由圖可知：流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)．

解答 解：（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為78%或4/5；
（2）水在上述兩個化學(xué)方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性，碳、一氧化碳表示為還原性；
（3）氮氣和氫氣在有催化劑和高溫高壓的條件下生成氨氣，化學(xué)方程式為：3H₂+N₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃；
（4）根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃；
（5）由圖可知：上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是N₂、H₂
故答案為：
（1）78%； 
（2）C、CO；  
（3）3H₂+N₂$\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃；
（4）-33.35℃；
（5）N₂、H₂．

點評 本考點屬于實驗題中的物質(zhì)的制備題，綜合性比較強，需要掌握酸堿鹽的性質(zhì)，還要掌握相互之間的反應(yīng)規(guī)律和反應(yīng)的條件．