Question

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

根據(jù)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(xué)方程式

H₂O+CH₄=CO+3H₂

；
（2）在合成氨的過程中，循環(huán)利用的物質(zhì)有

N₂和H₂

；
（3）寫出合成尿素的化學(xué)方程式

CO₂+2NH₃=CO（NH₂）₂+H₂O

；
（4）在生產(chǎn)純堿的過程中，能否將①②兩個步驟顛倒？

不能顛倒

，為什么？

氨氣極易溶解于水，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(yīng)更加充分

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖中顯示的生產(chǎn)合成氣的原料和產(chǎn)物判斷出反應(yīng)物和生成物，再寫出方程式．
（2）根據(jù)生產(chǎn)流程圖中所涉及的物質(zhì)的來源和去向回答．
（3）根據(jù)圖中合成尿素的原料和產(chǎn)品回答．
（4）根據(jù)二氧化碳和氨氣的溶解性回答．

解答：解：（1）根據(jù)流程圖中顯示，生產(chǎn)合成氣的原料是甲烷的水，產(chǎn)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(chǎn)流程圖中所涉及的物質(zhì)的來源和去向發(fā)現(xiàn)，N₂和H₂是循環(huán)利用的物質(zhì)．
（3）根據(jù)流程圖中顯示，合成尿素的原料是二氧化碳和氨氣，產(chǎn)品是尿素，另外根據(jù)尿素中碳、氧原子的個數(shù)比和二氧化碳中碳、氧原子的個數(shù)比可知，產(chǎn)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(yīng)更加充分．

點(diǎn)評：化學(xué)來源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活，氨堿工業(yè)是初中化學(xué)重要的應(yīng)用之一，是考查重點(diǎn)，常涉及化學(xué)方程式的書寫，二氧化碳和氨氣通入的順序及原因，反應(yīng)時析出碳酸氫鈉的原因與物質(zhì)溶解度的關(guān)系．