Question

合成氨是人类科学技术上得一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献．合成氨的工艺流程图如图1：

（1）合成氨需要的氮气来自空气，这一变化过程为

化学变化

（填“物理变化”或“化学变化”），空气中氮气的体积分数约为

78%

．
（2）制取氢气的反应过程为：C+H₂O

高温  .

CO+H₂．上述化学方程式中表现氧化性的物质是

H₂O

（填化学式）．
（3）写出N₂、H₂反应生成NH₃的化学方程式

N₂+3H₂

催化剂    .

高温高压

2NH₃

．已知同温同压下，相同数目的气体分子具有相同的气体体积，若要让氢气和氮气恰好完全反应，则需要氢气和氮气的体积比为：

3：1

，若用如图2装置通过调节气体的流速达到控制两种气体的体积比的目的，当你所看到的现象是：

瓶中两导管冒出气泡的速度氢气是氮气的三倍

时，导出的混合气体恰好完全反应．
（4）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法．如，控制温度在-183℃时，可将空气中N₂与O₂分离．根据下表中物质的沸点判断，要将产物NH₃与N₂、H₂分离开来，最适宜的温度应该控制在

-33.35

℃．

物质	H2	N2	O2	NH3
沸点	-252℃	-195.8℃	-183℃	-33.35℃

Answer 1

分析：（1）根据题目给出的信息可知：合成氨需要的氮气来自空气，该过程产生了新的物质，所以属于化学变化，空气中氮气的体积分数约为78%；可以据此解答该题；
（2）水在上述两个化学方程式中，提供氧元素，表现为氧化性；可以据此解答；
（3）根据提供的信息可以写出该反应的化学方程式，N₂、H₂在高温高压的条件下反应生成NH₃，配平即可，然后根据题给的信息和化学方程式判断氢气和氮气的体积比即可，结合它们的体积比可以完成解答；
（4）根据表中物质的沸点判断，要将产物NH₃与N₂、H₂分离开来，最适宜的温度应该控制在-33.35℃，可以据此解答．

解答：解：（1）合成氨需要的氮气来自空气，该过程产生了新的物质，所以属于化学变化空气中氮气的体积分数约为78%；（2）水在上述两个化学方程式中，提供氧元素，表现为氧化性，其化学式为：H₂O；
（3）氮气和氢气在有催化剂和高温高压的条件下生成氨气，故答案为：N₂+3H₂

催化剂    .

高温高压

2NH₃；结合题给的信息可以知道，反应中氢气和氮气的体积比为：3：1，所以若观察到瓶中两导管冒出气泡的速度氢气是氮气的三倍则说明导出的混合气体恰好完全反应；
（4）根据表中物质的沸点判断，要将产物NH₃与N₂、H₂分离开来，最适宜的温度应该控制在-33.35℃．
故答案为：（1）化学变化；78%；
（2）H₂O；
（3）N₂+3H₂

催化剂    .

高温高压

2NH₃；3：1；瓶中两导管冒出气泡的速度氢气是氮气的三倍；
（4）-33.35．

点评：本考点属于实验题中的物质的制备题，综合性比较强，需要掌握酸碱盐的性质，还要掌握相互之间的反应规律和反应的条件．还要注意根据题目给出的信息判断属于哪一种类型，各有什么注意事项，要把握好．