Question

【題目】空氣是寶貴的自然資源。利用氫氣（H2）和空氣中分離出的氮氣（N2）可以合成氨氣（NH3），下列是合成氨的工藝流程圖：

（1）工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法獲得氮氣。將空氣液化后再氣化，首先分離出氮氣，剩下的主要是液氧。

根據(jù)下表中各物質(zhì)的沸點，如要將產(chǎn)物 NH3與 N2、H2分離開來，溫度應(yīng)該控制在______℃的范圍之內(nèi)。

物質(zhì)	H2	N2	NH3
沸點/℃	-252	-195.8	-33.4

（2）用“〇”表示氫原子，“”表示氮原子，“”表示催化劑，觀察下列微觀圖，合成氨化學(xué)反應(yīng)過程的微觀順序為________（將下面三張圖用序號排列）。

（3）用焦炭（主要成分是碳）和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)可制得氫氣和另一種常溫下為氣態(tài)的有毒物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式_____________。在煤和水蒸氣反應(yīng)前需先將煤粉碎，這樣做的目的是_____________。

（4）實際生產(chǎn)中，N2和H2不可能全部轉(zhuǎn)化為NH3。將降溫分離出的N2、H2送回合成塔的目的是______。

A充分利用原料 B防止氮氣污染空氣

Answer 1

【答案】-195.8~-33.4 ③①② 碳 + 水蒸氣氫氣+一氧化碳 增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)充分快速 A

【解析】

（1）將空氣中氮氣與氧氣分離的過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，控制溫度在-195.8℃時，可將空氣中N2與O2分離，因此要將產(chǎn)物NH3與N2、H2分離開來，溫度應(yīng)該控制在-195.8~-33.4℃；

（2）化學(xué)變化的實質(zhì)是分子分成原子，原子又結(jié)合成新的分子，所以先是反應(yīng)物接觸催化劑，然后破裂為原子，結(jié)合為分子，離開催化劑，所以符合合成氨化學(xué)反應(yīng)過程的微觀順序圖③①②；

（3）工業(yè)上制氫氣的一種方法是利用高溫條件下碳和水蒸氣反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：碳 + 水蒸氣氫氣+一氧化碳；在煤和水蒸氣反應(yīng)前需先將煤粉碎，這樣做的目的是：增大煤與水的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分；

（4）將降溫分離出的N2、H2 送回合成塔的目的是充分利用原料，不是為了防止氮氣污染空氣，這是因為氮氣是空氣的組成部分，不能污染空氣。