Question

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，也是化学对社会发展与进步做出的巨大贡献。合成氨的流程图为:

(1)制取氢气的反应为: ，反应前后化合价发生变化的元素是________________(填元素符号)。

(2)写出N₂、H₂反应生成NH₃的化学方程式_______________________。

(3)流程图中将N₂、H₂ 循环使用，目的是______________________。

(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°C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__________。

物质	H2	N2	O2	NH3
沸点	-252°C	-195.8°C	-183°C	-33.35°C

(5) 在一定条件下，A、B能发生化学反应生成C和D,其微观示意图如下

若D为空气中体积分数最大的气体，则反应中C和D的化学计量数之比为______________。

Answer

C、H 提高反应物的利用率，节约资源 -33.35°C 3:1

【解析】

（1）碳单质中碳元素化合价是0，一氧化碳中碳元素是+2价；水中氢元素的化合价为+1价，氢气中氢元素的化合价为0，反应前后化合价发生变化的元素是C、H。

（2）反应物是氮气、氢气生成物是氨气，用观察法配平即可，所以方程式是：。

（3）流程图中将N2、H2循环使用，目的是提高反应物的利用率，节约资源；
（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℃；
（5）若D为空气中体积分数最大的气体，则D为氮气，由变化的微观示意图及质量守恒定可知，反应物是氨气和氧气，生成物是氮气和水，反应的方程式是：4NH3+3O26H2O+2N2；则反应中C和D的化学计量数之比为3:1。