Question

（2009?海口模擬）目前，在研究新能源的前沿技術上，科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術的研究，把過多二氧化碳轉化為有益于人類的物質．
（1）乙烯的產量是衡量一個國家石油化工發展水平的標志之一，下列石油化工生產能提高乙烯的產量的是：
A．蒸餾、分餾     B．催化裂化     C．催化裂解       D．催化重整
（2）下列說法不正確的是：
A．石油是混合物，分餾后的得到的餾分是純凈物
B．煤隔絕空氣加強熱可以得到黑褐色油狀的煤焦油
C．煤的氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑
D．從綠色化學角度考慮，以植物為主的生物質資源，是未來的理想資源
（3）如果將CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反應器，在適當的條件下反應，可獲得一種重要的能源．請完成以下化學方程式：CO₂+4H₂→

CH₄

+2H₂O
（4）若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發生反應生成某種重要的化工原料和水，該原料可能是
A．烷烴      B．烯烴      C．炔烴     D．芳香烴
（5）甲、乙、丙三個化肥廠生產尿素所用的原料不同，但生產流程相同：

①甲廠以焦炭和水為原料；②乙廠以天然氣和水為原料；③丙廠以石腦油（主要成分為C₅H₁₂）和水為原料．按工業有關規定，利用原料所制得的原料氣H₂和CO₂的物質的量之比，若最接近合成尿素的原料氣NH₃（換算成H₂的物質的量）和CO₂的物質的量之比，則對原料的利用率最高．據此判斷甲、乙、丙三個工廠哪個工廠對原料的利用率最高？

丙

．
（6）請根據以上信息，設計工業合成尿素的條件

高壓、催化劑、適宜的溫度

．

Answer 1

分析：（1）A．石油分餾主要得到粗石油、輕油、煤油及重油等；
B．催化裂化主要是提高汽油的產量；
C．催化裂解旨在生產乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等基本化工原料；
D．催化重整主要是提高苯及其同系物就是所謂的芳香烴的產量．
（2）A．由多種物質組成的物質，如果是由分子構成時由多種分子構成的是混合物；
B．如果把煙煤隔絕空氣加強熱，煤就可以分解成焦炭、煤焦油、焦爐氣；
C．氣體和液體比固體燃燒效率高；
D．綠色化學要求原料物質中所有的原子完全被利用且全部轉入期望的產品中，原子的利用率100%．
（3）根據質量守恒定律的微觀解釋：化學反應前后原子的種類和數目不變．可知在化學反應方程式中，反應物和生成物中所含的原子的種類和數目相同．由此可推斷化學反應方程式中反應物或生成物的化學式；
（4）化學變化中，變化前后原子種類、個數不變；根據CO₂和H₂混合氣體發生反應的分子數比1：3及生成水的組成與分子構成，結合選項所傳遞的關于化工原料由C、H元素組成的信息，推斷生成的化工原料的分子中C、H原子的個數比；
（5）用原料所制得的H₂和CO₂的物質的量之比若最接近合成尿素的原料氣NH₃（換算成H₂的物質的量）和CO₂的物質的量之比，原料的利用率最高；
（6）正反應是物質的量減小的反應，故增大壓強能減小使平衡向正反應方向移動，且反應速率增大；

解答：解：（1）A．石油分餾主要得到粗石油、輕油、煤油及重油等，故A錯誤； B．催化裂化以生產汽油、煤油和柴油等輕質油品的目的，故B錯誤；
C．催化裂解旨在生產乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等基本化工原料，故C正確；
D．催化重整主要是提高苯及其同系物就是所謂的芳香烴的產量，故D錯誤．
故選C；
（2）A．石油分餾主要得到粗石油、輕油、煤油及重油等，是混合物，故A錯誤；
B．煤隔絕空氣加強熱得到油狀液體是煤焦油，故B正確；
C．煤的氣化和液化能提高煤的燃燒效率，減少污染物的排放，故C正確；
D．以植物為主的生物質資源，無污染，是未來的理想資源，故D正確．
故選A；
（3）根據質量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應前后的原子數目和種類應該相等，分析題給的化學反應方程式可以知道，反應前出現了2個O，1個C，8個H，反應后出現了2個O，4個H，所以在X中含有4個H和1個C，故答案為：CH₄；
（4）由反應物CO₂和H₂混合在一定條件下以1：3（分子數比）比例發生反應，可判斷混合氣體中C、H原子個數比為1：6；又由于反應后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個選項中的物質中都不含O元素，可判斷1個CO₂分子中的2個O原子應與4個H原子結合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應與2個H原子化合成化工原料；
通過以上分析，可得出化工原料中C、H原子個數比應為1：2；而在CH₄中C、H原子個數比為1：4，在C₂H₂中C、H原子個數比為1：1，在C₂H₄中C、H原子個數比為1：2，在C₂H₆中C、H原子個數比為1：3；故選B；
（5）NH₃（換算成H₂的物質的量）和CO₂的物質的量之比為2：1合成尿素，即H₂和CO₂的物質的量之比為

2×3

2

：1=3：1．
甲廠以焦炭和水為原料，C+2H₂O

高溫  .

CO₂+2H₂，生成的H₂和CO₂的物質的量之比為2：1．
乙廠以天然氣和水為原料，CH₄+2H₂O

高溫  .

CO₂+4H₂，生成的H₂和CO₂的物質的量之比為2：1．
丙廠以乙烯和水為原料，C₂H₄+4H₂O

高溫  .

2CO₂+6H₂，生成的H₂和CO₂的物質的量之比為3：1，
故答案為：丙；
（6）根據，正反應是物質的量減小的反應，故增大壓強能減小使平衡向正反應方向移動，且反應速率增大，故合成尿素的條件：高壓、催化劑、適宜的溫度，
故答案為：高壓、催化劑、適宜的溫度；

點評：本題考查學生利用化學反應方程式和質量守恒定律來推斷物質的化學式，守恒方法是解答本題的常用方法，學生應熟悉元素守恒、原子守恒來解答此類習題．