Question

合成氨是人類科學技術(shù)上得一項重大突破，對社會發(fā)展與進步做出了巨大貢獻．合成氨的工藝流程圖如圖1：

（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，這一變化過程為

化學變化

（填“物理變化”或“化學變化”），空氣中氮氣的體積分數(shù)約為

78%

．
（2）制取氫氣的反應(yīng)過程為：C+H₂O

高溫  .

CO+H₂．上述化學方程式中表現(xiàn)氧化性的物質(zhì)是

H₂O

（填化學式）．
（3）寫出N₂、H₂反應(yīng)生成NH₃的化學方程式

N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃

．已知同溫同壓下，相同數(shù)目的氣體分子具有相同的氣體體積，若要讓氫氣和氮氣恰好完全反應(yīng)，則需要氫氣和氮氣的體積比為：

3：1

，若用如圖2裝置通過調(diào)節(jié)氣體的流速達到控制兩種氣體的體積比的目的，當你所看到的現(xiàn)象是：

瓶中兩導(dǎo)管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍

時，導(dǎo)出的混合氣體恰好完全反應(yīng)．
（4）將沸點不同的氣體分離開來，常采用液化分離法．如，控制溫度在-183℃時，可將空氣中N₂與O₂分離．根據(jù)下表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在

-33.35

℃．

物質(zhì)	H2	N2	O2	NH3
沸點	-252℃	-195.8℃	-183℃	-33.35℃

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題目給出的信息可知：合成氨需要的氮氣來自空氣，該過程產(chǎn)生了新的物質(zhì)，所以屬于化學變化，空氣中氮氣的體積分數(shù)約為78%；可以據(jù)此解答該題；
（2）水在上述兩個化學方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性；可以據(jù)此解答；
（3）根據(jù)提供的信息可以寫出該反應(yīng)的化學方程式，N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，配平即可，然后根據(jù)題給的信息和化學方程式判斷氫氣和氮氣的體積比即可，結(jié)合它們的體積比可以完成解答；
（4）根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃，可以據(jù)此解答．

解答：解：（1）合成氨需要的氮氣來自空氣，該過程產(chǎn)生了新的物質(zhì)，所以屬于化學變化空氣中氮氣的體積分數(shù)約為78%；（2）水在上述兩個化學方程式中，提供氧元素，表現(xiàn)為氧化性，其化學式為：H₂O；
（3）氮氣和氫氣在有催化劑和高溫高壓的條件下生成氨氣，故答案為：N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃；結(jié)合題給的信息可以知道，反應(yīng)中氫氣和氮氣的體積比為：3：1，所以若觀察到瓶中兩導(dǎo)管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍則說明導(dǎo)出的混合氣體恰好完全反應(yīng)；
（4）根據(jù)表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物NH₃與N₂、H₂分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在-33.35℃．
故答案為：（1）化學變化；78%；
（2）H₂O；
（3）N₂+3H₂

催化劑    .

高溫高壓

2NH₃；3：1；瓶中兩導(dǎo)管冒出氣泡的速度氫氣是氮氣的三倍；
（4）-33.35．

點評：本考點屬于實驗題中的物質(zhì)的制備題，綜合性比較強，需要掌握酸堿鹽的性質(zhì)，還要掌握相互之間的反應(yīng)規(guī)律和反應(yīng)的條件．還要注意根據(jù)題目給出的信息判斷屬于哪一種類型，各有什么注意事項，要把握好．