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）工業上用分離液態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。

根據下表中各物質的沸點，如要將產物 NH3與 N2、H2分離開來，溫度應該控制在______℃的范圍之內。

物質	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，合成氨化學反應過程的微觀順序為________（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可制得氫氣和另一種常溫下為氣態的有毒物質，寫出該反應的文字表達式_____________。在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，這樣做的目的是_____________。

（4）實際生產中，N2和H2不可能全部轉化為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 增大反應物之間的接觸面積，使反應充分快速 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，因此要將產物NH3與N2、H2分離開來，溫度應該控制在-195.8~-33.4℃；

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

（3）工業上制氫氣的一種方法是利用高溫條件下碳和水蒸氣反應，生成氫氣和一氧化碳，該反應的文字表達式為：碳 + 水蒸氣氫氣+一氧化碳；在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，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。