Question

【題目】空氣是一種寶貴資源，如利用制得的氫氣（H2）和空氣中分離出的氮氣（N2）合成氨氣（NH3），下列是合成氨的工藝流程圖：

（1）根據上述流程寫出氮氣與氫氣反應生成氨氣的文字表達式_____。

（2）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，可將空氣中氮氣與氧氣分離，這一過程是_____變化（填“物理”或“化學”）。根據下表中物質的沸點判斷，要將產物 NH3與 N2、H2分離開來，溫度應該控制在_____以下。

物質	H2	N2	NH3
沸點/℃	-252	-195.8	-33.35

（3）用“、、”分別表示 N2、H2、NH3，用“”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）。

（4）上述流程中可以回收利用的物質是_____。

Answer 1

【答案】氮氣+氫氣氨氣 物理 -33.35℃ ③①② 氮氣、氫氣（或N2、H2）

【解析】

（1）根據已知，可知氮氣和氫氣反應文字表達式為：氮氣+氫氣氨氣；

（2）根據沸點不同將物質分離，沒有生成新物質，是物理變化，觀察三種物質沸點可知，氮氣與氫氣的沸點比氨氣低很多，所以只要溫度低于氨氣沸點，就能把氫氣和氮氣先分離出來，故溫度應控制在-33.35℃以下；

（3）合成氨首先氮氣分子和氫氣分子破裂為原子，原子重新組合為氨氣分子，順序為③①②；

（4）由流程圖可知，可回收利用的是氮氣和氫氣（或N2、H2）。