Question

2．山西省是重要的煤化工基地，煤及其相關產(chǎn)品是轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向之一，以煤層氣（主要成分是甲烷）、焦炭、水、空氣為原料，可制得若干產(chǎn)品，部分生產(chǎn)過程如圖：

請回答下列問題：
（1）過程②是利用分離液態(tài)空氣法進行分離的，該變化是物理（填“物理”或“化學”）變化．
（2）寫出①所發(fā)生反應的化學方程式CH₄+2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$CO₂+4H₂．
（3）下列說法正確的是abc．
         a．無機物可以轉(zhuǎn)化成有機物
         b．氮氣在工業(yè)上可用于制尿素、硝酸銨等氮肥
         c．生產(chǎn)過程使煤及其相關產(chǎn)品得到了綜合利用
（4）尿素和NH₄NO₃都是氮肥，其中NH₄NO₃中氮元素與氧元素的質(zhì)量比為7：12，100gNH₄NO₃中氮元素的質(zhì)量為35g．

Answer 1

分析 （1）分離空氣中的氧氣和氮氣是利用是沸點不同，過程沒有新物質(zhì)生成；
（2）根據(jù)給出的煤層氣（主要成分是甲烷）和水在高溫和催化劑的下得到二氧化碳和氫氣，書寫對應的化學方程式，注意反應條件以及配平；
（3）由該轉(zhuǎn)化關系以及質(zhì)量守恒定律分析對應的選項；
（4）根據(jù)硝酸銨的化學式進行相關的計算．

解答 解：
（1）過程②是利用分離液態(tài)空氣法進行分離的，是利用氧氣和氮氣的沸點不同，過程中無新物質(zhì)生成，為物理變化．
（2）反應物為甲烷和水，反應條件為高溫和催化劑，生成物為二氧化碳和請，配平時先假設甲烷的系數(shù)為1．則得到對應的化學方程式為：CH₄+2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$CO₂+4H₂．
（3）a．有題目給出的轉(zhuǎn)化關系，無機物二氧化碳和氨氣在一定條件下生成了有機物尿素，所以無機物可以轉(zhuǎn)化成有機物．正確；
b．根據(jù)質(zhì)量守恒定律和本題的轉(zhuǎn)化關系都可以得知，氮氣在工業(yè)上可用于制尿素、硝酸銨等氮肥．正確；
c．本題實現(xiàn)了煤及其相關產(chǎn)品的綜合利用，所以生產(chǎn)過程使煤及其相關產(chǎn)品得到了綜合利用的說法是正確的．正確．
故選：abc．
（4）NH₄NO₃中氮元素與氧元素的質(zhì)量比為（14×2）：（16×3）=7：12，100gNH₄NO₃中氮元素的質(zhì)量為100g×$\frac{14×2}{14×2+1×4+16×3}$×100%=35g．
故答案為：
（1）物理；
（2）CH₄+2H₂O$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$CO₂+4H₂．
（3）abc．
（4）7：12；35．

點評 在解此類題時，首先分析題中的反應流程，然后結(jié)合學過的知識、題中所給的知識以及題中的問題進行逐一的解答．