题目内容
氨气作为一种重要的化工原料，主要用于生产氮肥、硝酸、纯碱、尿素等化工产品．下图是合成氨，并联合生产硝酸、纯碱、尿素的简要流程示意图：
反应体系中各组分的部分性质见下表：
（1）设备A的名称是 ，副产物B的化学式是 ．
（2）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程．即反应后通过把混合气体的温度至少降低到 ℃（填具体温度），使 分离出来，循环使用的气体有 ．
（3）已知尿素的结构简式为
反应②的化学方程式是 ．
（4）用一个化学方程式表示过程③和④中的总反应过程 ．
（5）已知：4NH3+3O2
2N2+6H2O，以此设计的氨燃料电池的负极电极反应式为 （电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液）．
反应体系中各组分的部分性质见下表：
| 气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
| 熔点（℃） | -210 | -253 | -78 |
| 沸点（℃） | -195 | -259 | -33 |
（2）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程．即反应后通过把混合气体的温度至少降低到
（3）已知尿素的结构简式为
反应②的化学方程式是（4）用一个化学方程式表示过程③和④中的总反应过程
（5）已知：4NH3+3O2
| ||
考点：工业合成氨,工业制取硝酸
专题：氮族元素
分析：（1）根据图示的流程及设备分析完成；
（2）合成氨中，先将氨气液化，然后循环利用氮气、氢气，提高了合成氨产率；
（3）根据尿素的生成原理分析；
（4）根据纯碱的制备分析；
（5）根据燃料电池原理分析．
（2）合成氨中，先将氨气液化，然后循环利用氮气、氢气，提高了合成氨产率；
（3）根据尿素的生成原理分析；
（4）根据纯碱的制备分析；
（5）根据燃料电池原理分析．
解答：
解：（1）氮气和氢气在合成塔中反应生成氨气；根据反应NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，可知副产物B为NH4Cl，故答案为：合成塔；NH4Cl；
（2）由于氨易液化，反应后通过把混合气体的温度至少降低到-33℃，分离出氨气，通过N2、H2的循环使用，大大提高了氨的产率，故答案为：-33；H2、N2；
（3）根据质量守恒，可知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═+H2O，故答案为：2NH3+CO2═+H2O；
（4）根据质量守恒，可知氨气、二氧化碳、NaCl和水反应生成小苏打和氯化铵，故③和④中的总反应过程为NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；
（5）氨是燃料电池的负极，在碱性条件下，氨气与氢氧根反应生成氮气和水，氨气中氮的化合价由-3价升高到0价，2mol氨气失去6mol电子，电极反应式为2NH3+6OH--6e-═6H2O+N2，故答案为：2NH3+6OH--6e-═6H2O+N2．
（2）由于氨易液化，反应后通过把混合气体的温度至少降低到-33℃，分离出氨气，通过N2、H2的循环使用，大大提高了氨的产率，故答案为：-33；H2、N2；
（3）根据质量守恒，可知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═
+H2O，故答案为：2NH3+CO2═+H2O；（4）根据质量守恒，可知氨气、二氧化碳、NaCl和水反应生成小苏打和氯化铵，故③和④中的总反应过程为NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；
（5）氨是燃料电池的负极，在碱性条件下，氨气与氢氧根反应生成氮气和水，氨气中氮的化合价由-3价升高到0价，2mol氨气失去6mol电子，电极反应式为2NH3+6OH--6e-═6H2O+N2，故答案为：2NH3+6OH--6e-═6H2O+N2．
点评：本题考查了合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的方法，涉及的内容较多，难度稍大，充分考查学生的分析、理解能力和灵活应用知识的能力．
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