Question

合成氨是人類科學技術上得一項重大突破，對社會發展與進步做出了巨大貢獻．合成氨的工藝流程圖如圖1：

（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，這一變化過程為

化學變化

（填“物理變化”或“化學變化”），空氣中氮氣的體積分數約為

78%

．
（2）制取氫氣的反應過程為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂．上述化學方程式中表現氧化性的物質是

H₂O

（填化學式）．
（3）寫出N₂、H₂反應生成NH₃的化學方程式

N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃

．已知同溫同壓下，相同數目的氣體分子具有相同的氣體體積，若要讓氫氣和氮氣恰好完全反應，則需要氫氣和氮氣的體積比為：

3：1

，若用如圖2裝置通過調節氣體的流速達到控制兩種氣體的體積比的目的，當你所看到的現象是：

瓶中兩導管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍

時，導出的混合氣體恰好完全反應．
（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．根據下表中物質的沸點判斷，要將產物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應該控制在

-33.35

℃．

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

Answer 1

分析：（1）根據題目給出的信息可知：合成氨需要的氮氣來自空氣，該過程產生了新的物質，所以屬于化學變化，空氣中氮氣的體積分數約為78%；可以據此解答該題；
（2）水在上述兩個化學方程式中，提供氧元素，表現為氧化性；可以據此解答；
（3）根據提供的信息可以寫出該反應的化學方程式，N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應生成NH₃，配平即可，然后根據題給的信息和化學方程式判斷氫氣和氮氣的體積比即可，結合它們的體積比可以完成解答；
（4）根據表中物質的沸點判斷，要將產物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應該控制在-33.35℃，可以據此解答．

解答：解：（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，該過程產生了新的物質，所以屬于化學變化空氣中氮氣的體積分數約為78%；（2）水在上述兩個化學方程式中，提供氧元素，表現為氧化性，其化學式為：H₂O；
（3）氮氣和氫氣在有催化劑和高溫高壓的條件下生成氨氣，故答案為：N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃；結合題給的信息可以知道，反應中氫氣和氮氣的體積比為：3：1，所以若觀察到瓶中兩導管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍則說明導出的混合氣體恰好完全反應；
（4）根據表中物質的沸點判斷，要將產物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應該控制在-33.35℃．
故答案為：（1）化學變化；78%；
（2）H₂O；
（3）N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃；3：1；瓶中兩導管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍；
（4）-33.35．

點評：本考點屬于實驗題中的物質的制備題，綜合性比較強，需要掌握酸堿鹽的性質，還要掌握相互之間的反應規律和反應的條件．還要注意根據題目給出的信息判斷屬于哪一種類型，各有什么注意事項，要把握好．