Question

【题目】空气是一种宝贵资源，如利用制得的氢气（H2）和空气中分离出的氮气（N2）合成氨气（NH3），下列是合成氨的工艺流程图：

（1）根据上述流程写出氮气与氢气反应生成氨气的文字表达式_____。

（2）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，可将空气中氮气与氧气分离，这一过程是_____变化（填“物理”或“化学”）。根据下表中物质的沸点判断，要将产物 NH3与 N2、H2分离开来，温度应该控制在_____以下。

物质	H2	N2	NH3
沸点/℃	-252	-195.8	-33.35

（3）用“、、”分别表示 N2、H2、NH3，用“”表示催化剂，观察下列微观图，合成氨化学反应过程的微观顺序为_____（将下面三张图用序号排列）。

（4）上述流程中可以回收利用的物质是_____。

Answer 1

【答案】氮气+氢气氨气 物理 -33.35℃ ③①② 氮气、氢气（或N2、H2）

【解析】

（1）根据已知，可知氮气和氢气反应文字表达式为：氮气+氢气氨气；

（2）根据沸点不同将物质分离，没有生成新物质，是物理变化，观察三种物质沸点可知，氮气与氢气的沸点比氨气低很多，所以只要温度低于氨气沸点，就能把氢气和氮气先分离出来，故温度应控制在-33.35℃以下；

（3）合成氨首先氮气分子和氢气分子破裂为原子，原子重新组合为氨气分子，顺序为③①②；

（4）由流程图可知，可回收利用的是氮气和氢气（或N2、H2）。