Question

3．氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应．下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH₄NO₃）的工业流程．请按要求回答下列问题：

（1）步骤①中发生的是物理变化（填“物理”或“化学”）．
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（3）上述化学反应中属于化合反应的有3个．

Answer 1

分析 （1）根据分离液态空气法获得气体的变化特征分析；
（2）根据步骤③是氨气和氧气在催化剂加热的条件下生成一氧化氮和水进行分析；
（3）根据流程图中涉及的反应分析反应类型．

解答 解：（1）从空气中分离出原有的氮气和氧气是利用二者的沸点不同，没有产生新的物质，发生的是物理变化；
（2）由题意可知，步骤③是氨气和氧气在催化剂加热的条件下生成一氧化氮和水，化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）步骤②是氮气和氢气合成氨气，属于化合反应；步骤③是氨气和氧气在加热及催化剂的条件下反应产生一氧化氮和水，不属于基本反应类型；步骤④是一氧化碳、水和氧气合成硝酸，属于化合反应；步骤⑤是硝酸和氨气合成硝酸铵，属于化合反应，因此化合反应是②④⑤，共3个．
故答为：（1）物理；（2）4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；（3）3．

点评 本题主要考查了合成硝酸铵的工艺流程及方程式的书写及利用标签信息分析物质的性质，学会根据题目给予的信息来分析题目并结合相关的知识分析问题是正确解答本题的关键．