Question

以天然气为原料合成氨，并且进一步制备尿素和纯碱的主要步骤如图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

根据以上流程图回答下列问题
（1）写出由水蒸气和甲烷造合成气的化学方程式______；
（2）在合成氨的过程中，循环利用的物质有______；
（3）写出合成尿素的化学方程式______；
（4）在生产纯碱的过程中，能否将①②两个步骤颠倒？______，为什么？______．

Answer 1

解：（1）根据流程图中显示，生产合成气的原料是甲烷的水，产物合成气的成分是一氧化碳的氢气，所以方程式为：H₂O+CH₄=CO+3H₂．
（2）分析生产流程图中所涉及的物质的来源和去向发现，N₂和H₂是循环利用的物质．
（3）根据流程图中显示，合成尿素的原料是二氧化碳和氨气，产品是尿素，另外根据尿素中碳、氧原子的个数比和二氧化碳中碳、氧原子的个数比可知，产物还有水，方程式为：CO₂+2NH₃=CO（NH₂）₂+H₂O．
（4）氨气极易溶解于水，且溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳．
故答案为：（1）H₂O+CH₄=CO+3H₂；
（2）N₂和H₂；
（3）CO₂+2NH₃=CO（NH₂）₂+H₂O；
（4）不能颠倒；氨气极易溶解于水，且先通氨气后，溶液显碱性，可以增大二氧化碳在里面的溶解，使反应更加充分．
分析：（1）根据图中显示的生产合成气的原料和产物判断出反应物和生成物，再写出方程式．
（2）根据生产流程图中所涉及的物质的来源和去向回答．
（3）根据图中合成尿素的原料和产品回答．
（4）根据二氧化碳和氨气的溶解性回答．
点评：化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活，氨碱工业是初中化学重要的应用之一，是考查重点，常涉及化学方程式的书写，二氧化碳和氨气通入的顺序及原因，反应时析出碳酸氢钠的原因与物质溶解度的关系．