Question

【題目】我國煤炭資源豐富。煤除了作燃料外，更是重要的化工原料。工業(yè)上以煤和空氣為原料生產(chǎn)尿素[CO（NH2）2]的一種流程如下：

（1）從液態(tài)空氣中分離出N2的過程屬于_____（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

（2）在煤和水蒸氣反應(yīng)前需先將煤粉碎，這樣做的目的是_____。

（3）氣化過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為① ②，其中屬于置換反應(yīng)的是_____（填“①”或“②”），反應(yīng)①中氫元素的化合價變化為+1→0，碳元素的化合價變化為_____，反應(yīng)②中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_____（寫化學(xué)式）。

（4）在高溫高壓下，CO2和NH3可以合成尿素，同時還有水生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____。

（5）實際生產(chǎn)中，N2和H2不可能全部轉(zhuǎn)化為NH3，上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有：_____。

Answer 1

【答案】物理 增大煤粉與水蒸氣的接觸面積，使反應(yīng)更充分 ① 0→+2 H2O CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O 氮氣和氫氣

【解析】

（1）從液態(tài)空氣中降溫、加壓分離出N2的過程屬于沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，屬于物理變化。

（2）在煤和水蒸氣反應(yīng)前需先將煤粉碎，這樣做的目的是：增大煤粉與水蒸氣的接觸面積，使反應(yīng)更充分；

（3）氣化過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為① ②，其中屬于置換反應(yīng)的是①，符合“單質(zhì)+化合物=新單質(zhì)+新化合物”，反應(yīng)①中氫元素的化合價變化為+1→0，碳元素的化合價變化為0→+2，反應(yīng)②中水中的氧被奪去，屬于氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是水：H2O。

（4）在高溫高壓下，CO2和NH3可以合成尿素，同時還有水生成的化學(xué)方程式為：CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O。

（5）實際生產(chǎn)中，N2和H2不可能全部轉(zhuǎn)化為NH3，每次合成氨時都會有剩余，氮氣和氫氣又是合成氨的原料，上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有：氮氣和氫氣。