Question

以天然氣、焦炭、水、空氣為初始原料，可以制得若干化工產(chǎn)品：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）合成氨中原料氣體N₂來源于空氣，可采用將空氣

 

和

 

兩種方法，H₂可采用上述反應(yīng)①，其化學(xué)方程式為

 

．
（2）對(duì)于合成氨N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃△H＜0，其中N₂與H₂體積比高于1：3的原因是

 

；及時(shí)分離NH₃的方法是

 

．
（3）制取NH₄NO₃時(shí)，NH₃的用途有兩種，制HNO₃的量大于與HNO₃反應(yīng)的量的原因

 

．
（4）發(fā)生反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為

 

．
（5）發(fā)生反應(yīng)③生成C₈H₁₈的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：工業(yè)合成氨

專題：元素及其化合物

分析：（1）制取氮?dú)饪梢圆捎梦锢矸椒ǎㄒ夯�空氣）和化學(xué)方法（氧燃燒），天然氣和水在高溫催化劑作用下可以生成氫氣，據(jù)此解答即可；
（2）依據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)以及原料成本高低回答；
（3）依據(jù)生成實(shí)際中的轉(zhuǎn)化率以及損耗回答；
（4）依據(jù)題意寫出方程式即可；
（5）依據(jù)題意寫出方程式即可．

解答： 解：（1）工業(yè)上制取氮?dú)獬２捎梦锢矸椒ǎ�即液化空氣法，又稱深冷分離，采用的化學(xué)方法可以是消耗掉空氣中的氧氣，即燃燒法，采用反應(yīng)①制取氫氣，即甲烷與水在高溫催化劑的條件下生成氫氣，甲烷燃燒產(chǎn)物可以為二氧化碳，故答案為：深冷分離；氧燃燒；CH₄+2H₂O

催化劑  .

高溫

CO₂+4H₂；
（2）由于制H₂的成本高于制N₂，所以為了提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以提高N₂的加入量，及時(shí)分離NH₃的方法是：冷卻使NH₃液化，
故答案為：制H₂的成本高于制N₂，為了提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以提高N₂的加入量；冷卻使NH₃液化；
（3）由于NH₃轉(zhuǎn)化為HNO₃的過程中，發(fā)生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO反應(yīng)以及在各步反應(yīng)中氨氣均有損失，故用于制HNO₃的NH₃量應(yīng)較大，故答案為：NH₃轉(zhuǎn)化為HNO₃的過程中，發(fā)生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO及各步反應(yīng)有損失，用于制HNO₃的NH₃量應(yīng)較大；
（4）二氧化碳與氨氣反應(yīng)生成尿素與水，反應(yīng)方程式為：CO₂+2NH₃

一定條件  .

CO（NH₂）₂+H₂O，故答案為：CO₂+2NH₃

一定條件  .

CO（NH₂）₂+H₂O；
（5）一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成辛烷和水，條件是在Co的催化作用下，溫度在443K與473K之間，故答案為：8CO+17H₂

Co          .

443k-473k

C₈H₁₈+8H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是合成氨的工藝流程以及化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，屬于信息給與題，鍛煉了同學(xué)們分析問題，解決問題的能力．