Question

15．某研究性学习小组研究合成氨的原料N₂和H₂的制备方法，其结论如下：
I，N₂的制备方法
①碳氢耗氧法：用煤、石油、天然气等把空气中的氧气反应掉，将二氧化碳脱除后，可得到一定纯度的氮气；
②深冷精馏法：

③膜分离法

Ⅱ、H₂的制备方法 
①电解法：2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
②水煤气法：C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，CO+H₂O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO₂+H₂，除去CO₂和CO进而得到较纯的氢气．
（1）请你评价碳氢耗氧法的弊端：浪费资源、操作麻烦．
（2）制备N₂的三种方法均以空气为原料，其中涉及化学变化的是①（填“①”“②”或“③”）．
（3）电解法制氢气体现的主要能量转化形式为电能转化为化学能．
（4）目前工业生产中，制备H₂仍然主要来自水煤气法，而不采用电解法，可能的原因是BD（填序号）
A．电解法不安全    B．电解法须耗费大量电能
C．水煤气法制得的H₂更纯     D．水煤气法成本低．

Answer 1

分析 （1）碳氢耗氧法需要其它燃料除去氧气，造成资源浪费；
（2）制备N₂的三种方法均以空气为原料，①需要燃料和氧气反应而除去氧气，②③中采用物理方法除去氧气；
（3）电解法制氢气是将电能转化为化学能；
（4）目前工业生产中，制备H₂仍然主要来自水煤气法，而不采用电解法，因为要考虑经济效益．

解答 解：（1）碳氢耗氧法需要其它燃料燃烧而除去氧气，造成资源浪费，且反应后生成的气体也是混合物，要除杂，操作麻烦，故答案为：浪费资源、操作麻烦；
（2）制备N₂的三种方法均以空气为原料，①需要燃料和氧气反应而除去氧气，②③中采用物理方法除去氧气，所以涉及化学反应的是①，故答案为：①；
（3）电解法制氢气中是通过电能将水分解得到氢气，所以是将电能转化为化学能，故答案为：电能转化为化学能；
（4）目前工业生产中，制备H₂仍然主要来自水煤气法，而不采用电解法，因为要考虑经济效益，成本越低越好，故选BD．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，涉及物质分离和提纯、能量转化等知识点，是将化学理论应用于生产实际中，需要学生充分利用化学知识灵活解答问题，题目难度不大．