Question

【題目】我國煤炭資源豐富。煤除了作燃料外，更是重要的化工原料。工業上以煤和空氣為原料生產尿素[CO（NH2）2]的一種流程如下：

（1）從液態空氣中分離出N2的過程屬于_____（填“物理”或“化學”）變化。

（2）在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，這樣做的目的是_____。

（3）氣化過程中發生的主要反應為① ②，其中屬于置換反應的是_____（填“①”或“②”），反應①中氫元素的化合價變化為+1→0，碳元素的化合價變化為_____，反應②中發生還原反應的物質是_____（寫化學式）。

（4）在高溫高壓下，CO2和NH3可以合成尿素，同時還有水生成，該反應的化學方程式為：_____。

（5）實際生產中，N2和H2不可能全部轉化為NH3，上述流程中可以循環利用的物質有：_____。

Answer 1

【答案】物理 增大煤粉與水蒸氣的接觸面積，使反應更充分 ① 0→+2 H2O CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O 氮氣和氫氣

【解析】

（1）從液態空氣中降溫、加壓分離出N2的過程屬于沒有新物質產生，屬于物理變化。

（2）在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，這樣做的目的是：增大煤粉與水蒸氣的接觸面積，使反應更充分；

（3）氣化過程中發生的主要反應為① ②，其中屬于置換反應的是①，符合“單質+化合物=新單質+新化合物”，反應①中氫元素的化合價變化為+1→0，碳元素的化合價變化為0→+2，反應②中水中的氧被奪去，屬于氧化劑，發生還原反應的物質是水：H2O。

（4）在高溫高壓下，CO2和NH3可以合成尿素，同時還有水生成的化學方程式為：CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O。

（5）實際生產中，N2和H2不可能全部轉化為NH3，每次合成氨時都會有剩余，氮氣和氫氣又是合成氨的原料，上述流程中可以循環利用的物質有：氮氣和氫氣。