Question

我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

请填写下列空白：

(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是：                         。

(2)上述流程中，工业上分离H₂ 、CO₂合理的方法是___________。

A.混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸

B.混合气加压冷却，使CO₂液化

C.混合气用氨水洗涤

D.混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体，

(3)为了保证氨气顺利合成，在空气进入合成塔之前必须对空气进行___________,目的是________________________________________；在合成氨的实际生产过程中，常采取将生的氨从混合气体中分离出来，分离出氨的方法：                  ；

(4)常采取将生成的氨从混合气体中分离出来；以及将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气。请在上图中用箭头线画出氮气和氢气循环利用。

并请应用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由：

                                                     ；

                                                       。

(5)第一次合成尿素在化学发展史上具有深刻的意义，突破了有机物只能从有机体提炼，首次由无机物得到有机物。它是由氰酸铵（NH₄CNO）在一定条件下反应而得。请写出历史上合成尿素的化学方程式：                           

 

Answer 1

（1）CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)+ 2a kJ   

（2）B C

（3）净化   防止空气中某些杂质使催化剂中毒     液化氨（或分离液态氨）

（4）由分离氨的框箭头指向合成氨框          增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率；减小氨气的浓度，增大氮气和氢气的浓度都有利于平衡向正反应方向移动。

（5） NH₄CNO →（NH₂）₂CO