Question

以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品：

请回答下列问题：
（1）合成氨中原料气体N₂来源于空气，可采用将空气

 

和

 

两种方法，H₂可采用上述反应①，其化学方程式为

 

．
（2）对于合成氨N₂+3H₂

催化剂   .

高温高压

2NH₃△H＜0，其中N₂与H₂体积比高于1：3的原因是

 

；及时分离NH₃的方法是

 

．
（3）制取NH₄NO₃时，NH₃的用途有两种，制HNO₃的量大于与HNO₃反应的量的原因

 

．
（4）发生反应⑤的化学方程式为

 

．
（5）发生反应③生成C₈H₁₈的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：工业合成氨

专题：元素及其化合物

分析：（1）制取氮气可以采用物理方法（液化空气）和化学方法（氧燃烧），天然气和水在高温催化剂作用下可以生成氢气，据此解答即可；
（2）依据可逆反应的特点以及原料成本高低回答；
（3）依据生成实际中的转化率以及损耗回答；
（4）依据题意写出方程式即可；
（5）依据题意写出方程式即可．

解答： 解：（1）工业上制取氮气常采用物理方法，即液化空气法，又称深冷分离，采用的化学方法可以是消耗掉空气中的氧气，即燃烧法，采用反应①制取氢气，即甲烷与水在高温催化剂的条件下生成氢气，甲烷燃烧产物可以为二氧化碳，故答案为：深冷分离；氧燃烧；CH₄+2H₂O

催化剂  .

高温

CO₂+4H₂；
（2）由于制H₂的成本高于制N₂，所以为了提高H₂的转化率，可以提高N₂的加入量，及时分离NH₃的方法是：冷却使NH₃液化，
故答案为：制H₂的成本高于制N₂，为了提高H₂的转化率，可以提高N₂的加入量；冷却使NH₃液化；
（3）由于NH₃转化为HNO₃的过程中，发生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO反应以及在各步反应中氨气均有损失，故用于制HNO₃的NH₃量应较大，故答案为：NH₃转化为HNO₃的过程中，发生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO及各步反应有损失，用于制HNO₃的NH₃量应较大；
（4）二氧化碳与氨气反应生成尿素与水，反应方程式为：CO₂+2NH₃

一定条件  .

CO（NH₂）₂+H₂O，故答案为：CO₂+2NH₃

一定条件  .

CO（NH₂）₂+H₂O；
（5）一氧化碳与氢气反应生成辛烷和水，条件是在Co的催化作用下，温度在443K与473K之间，故答案为：8CO+17H₂

Co          .

443k-473k

C₈H₁₈+8H₂O．

点评：本题主要考查的是合成氨的工艺流程以及化学反应方程式的书写，属于信息给与题，锻炼了同学们分析问题，解决问题的能力．