Question

20．空气是宝贵的自然资源，其组成如表

空气组成	X	O2	Y	CO2	其它
体积分数	78%	21%	0.934%	0.034%	0.002%

如图是空气等为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]的流程（部分产物略去）．请按要求回答相关问题：
（1）X的分子式是N₂，Y气体名称是稀有气体．
（2）煤的气化属于化学变化．（选填“物理”或“化学”）．
（3）分离空气的常用方法有以下两种．
Ⅰ．将液态空气气化，首先分离出氮气．则沸点：X低于Y（选填“高于”、“等于”、“低于”）
Ⅱ．分子筛分离．分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，则分子大小：X大于O₂（选填“大于”、“等于”、“小于”）．
（4）结合流程和所学知识可以预测：化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有能量变化．（选填“状态”、“能量”、“原子”、“压强”）
（5）写出NH₃合成尿素的化学方程式2NH₃+CO₂$\frac{\underline{\;低温、加压\;}}{\;}$H₂O+CO（NH₂）₂．
（6）相同条件下气体体积之比等于分子之比，则空气中氮分子与氧分子总质量之比等于13：4．

Answer 1

分析 （1）空气中氮气的体积分数是78%，稀有气体的体积分数是0.934%；
（2）煤的气化过程中生成了新物质，属于化学变化；
（3）根据汽化的顺序可以判断物质的沸点高低；
根据分离特点可以判断微观粒子的大小；
（4）化学变化中，状态可能改变，也可能不改变，原子不改变，压强可能改变，也可能不改变，一定伴随着能量变化；
（5）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（6）相同条件下气体体积之比等于分子数之比，因此根据提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）X是氮气，氮气的分子式是N₂，Y是稀有气体．
故填：N₂；稀有气体．
（2）煤的气化过程中生成了二氧化碳，属于化学变化．
故填：化学．
（3）Ⅰ．将液态空气气化，首先分离出氮气．则氮气的沸点低于稀有气体．
故填：低于．
Ⅱ．通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，说明氧分子比氮分子小．
故填：大于．
（4）结合流程和所学知识可以预测：化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有能量变化．
故填：能量．
（5）一定条件下，氨气和二氧化碳反应生成尿素和水，反应的化学方程式为：2NH₃+CO₂$\frac{\underline{\;低温、加压\;}}{\;}$H₂O+CO（NH₂）₂．
故填：2NH₃+CO₂$\frac{\underline{\;低温、加压\;}}{\;}$H₂O+CO（NH₂）₂．
（6）相同条件下气体体积之比等于分子之比，则空气中氮分子与氧分子总质量之比为：$\frac{78%×28}{21%×32}$=$\frac{13}{4}$．
故填：13：4．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．