题目内容

甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素的原料不同，但生产流程相同：
原料→（ CO、H2）→（CO2、NH3 ）→CO（NH2）2
试回答下列问题：
（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个化肥厂合成尿素的原料气的生产过程。
①甲厂以焦炭、空气和水为原料； ②乙厂以天然气、空气和水为原料； ③丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）、空气和水为原料。
（2）按照工业有关规定，利用基本原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算为H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则原料的利用率最高，据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？

见分析
【试题分析】
解析：（1）甲厂：C+H2O（g）CO+H2
CO+H2O（g）CO2+H2
N2+3H2  2NH3
乙厂：CH4+H2O（g）CO+3H2
CO+H2O（g）CO2+H2
N2+3H22NH3
丙厂：C5H12+5H2O（g）5CO+11H2
CO+H2O（g）CO2+H2
N2+3H22NH3
（2）甲厂生产过程中的化学方程式存在如下关系式：C+2H2O（g）=CO2+2H2，n（CO2）∶n（H2）=1∶2；乙厂生产过程中的化学方程式存在如下关系式：CH4+2H2O（g）=CO2+4H2，n（CO2）∶n（H2）=1∶4；丙厂生产过程中的化学方程式存在如下关系式：C5H12+10H2O（g）=5CO2+16H2，n（CO2）∶n（H2）=5∶16=1∶3.2。
由合成尿素的化学方程式：2NH3+CO2=CO（NH2）2+H2O知，n（CO2）∶n（NH3）=1∶2，则n（CO2）∶n（H2）=1∶3，在化学反应中，若按化学方程式中各物质的系数比投料，原料利用率最高。对照三个工厂原料气中CO2和H2的物质的量之比，只有丙厂原料气中二氧化碳和氢气物质的量之比接近1∶3，所以丙厂的原料利用率最高，符合经济学原理。
练习册系列答案
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（2009?海口模拟）目前，在研究新能源的前沿技术上，科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质．
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（3）如果将CO2和H2以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源．请完成以下化学方程式：CO2+4H2→
CH4
CH4
+2H2O
（4）若将CO2和H2以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是
A．烷烃      B．烯烃      C．炔烃     D．芳香烃
（5）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

①甲厂以焦炭和水为原料；②乙厂以天然气和水为原料；③丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）和水为原料．按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？
丙
丙
．
（6）请根据以上信息，设计工业合成尿素的条件
高压、催化剂、适宜的温度
高压、催化剂、适宜的温度
．
科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质．
（1）如果将CO2和H2以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源．请完成以下化学方程式：CO2+4H2→
CH4
CH4
+2H2O，若用CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃，写出该化学方程式并配平：
nCO2+（3n+1）H2→CnH2n+2+2nH2O
nCO2+（3n+1）H2→CnH2n+2+2nH2O

（2）若将CO2和H2以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是
B
B

A．烷烃    B．烯烃     C．炔烃      D．芳香烃
（3）已知在443～473K时，用钴（Co）作催化剂可生成C5～C8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一．要达到该汽油的要求，CO2和H2的体积比的取值范围是
5：16≤V（CO2）：V（H2）≤8：25
5：16≤V（CO2）：V（H2）≤8：25

（4）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：原料
→CO→CO2
→H2→NH3
→CO(NH2)2
①尿素分子中的官能团有
-CO-、-NH2
-CO-、-NH2
（用结构简式表示）
②甲厂以焦炭和水为原料；乙厂以天然气和水为原料；丙厂以乙烯和水为原料．按工业有关规定，利用原料所制得的H2和CO2的物质的量之比若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此可判断甲、乙、丙三个工厂原料利用率最高的是
丙
丙
．
已知：甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素的原料不同，但生产流程相同（见下图），试完成下列问题：

                

（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程。

①甲厂以焦炭、空气和水为原料；

②乙厂以天然气、空气和水为原料；

③丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）、空气和水为原料。

（2）按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算为H2的物质的量）和CO2物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断哪个工厂对原料的利用率最高。
甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，试完成下列问题：

                     

（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程。

①甲厂以焦炭、空气和水为原料。

②乙厂以天然气、空气和水为原料。

③丙厂以石脑油（主要成分C5H12）、空气和水为原料。

（2）按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算为H2的物质的量）和CO2物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高。

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