Question

以天然氣為原料合成氨，并且進一步制備尿素和純堿的主要步驟如圖所示（圖中某些轉化步驟及生成物未列出）：

根據以上流程圖回答下列問題
（1）寫出由水蒸氣和甲烷造合成氣的化學方程式______；
（2）在合成氨的過程中，循環利用的物質有______；
（3）寫出合成尿素的化學方程式______；
（4）在生產純堿的過程中，能否將①②兩個步驟顛倒？______，為什么？______．

Answer 1

解：（1）根據流程圖中顯示，生產合成氣的原料是甲烷的水，產物合成氣的成分是一氧化碳的氫氣，所以方程式為：H₂O+CH₄=CO+3H₂．
（2）分析生產流程圖中所涉及的物質的來源和去向發現，N₂和H₂是循環利用的物質．
（3）根據流程圖中顯示，合成尿素的原料是二氧化碳和氨氣，產品是尿素，另外根據尿素中碳、氧原子的個數比和二氧化碳中碳、氧原子的個數比可知，產物還有水，方程式為：CO₂+2NH₃=CO（NH₂）₂+H₂O．
（4）氨氣極易溶解于水，且溶于水形成堿性溶液，更易于吸收二氧化碳．
故答案為：（1）H₂O+CH₄=CO+3H₂；
（2）N₂和H₂；
（3）CO₂+2NH₃=CO（NH₂）₂+H₂O；
（4）不能顛倒；氨氣極易溶解于水，且先通氨氣后，溶液顯堿性，可以增大二氧化碳在里面的溶解，使反應更加充分．
分析：（1）根據圖中顯示的生產合成氣的原料和產物判斷出反應物和生成物，再寫出方程式．
（2）根據生產流程圖中所涉及的物質的來源和去向回答．
（3）根據圖中合成尿素的原料和產品回答．
（4）根據二氧化碳和氨氣的溶解性回答．
點評：化學來源于生產、生活，又服務于生產、生活，氨堿工業是初中化學重要的應用之一，是考查重點，常涉及化學方程式的書寫，二氧化碳和氨氣通入的順序及原因，反應時析出碳酸氫鈉的原因與物質溶解度的關系．