Question

目前，在研究新能源的前沿技術(shù)上，科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過多的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)。

(1)乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一，下列石油化工生產(chǎn)能提高乙烯的產(chǎn)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，分餾后得到的餾分是純凈物

B．煤隔絕空氣加強(qiáng)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(xué)角度考慮，以植物為主的生物質(zhì)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(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源。請完成以下化學(xué)方程式：

CO2＋4H2―→(__________)＋2H2O

(4)若將CO2和H2以1∶3的比例混合，使之發(fā)生反應(yīng)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(chǎn)尿素所用的原料不同，但生產(chǎn)流程相同：

原料—→CO(NH2)2

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(yè)有關(guān)規(guī)定，利用原料所制得的原料氣H2和CO2的物質(zhì)的量之比，若最接近合成尿素的原料氣NH3(換算成H2的物質(zhì)的量)和CO2的物質(zhì)的量之比，則對原料的利用率最高。據(jù)此判斷甲、乙、丙三個工廠哪個工廠對原料的利用率最高？________。

(6)請根據(jù)以上信息，設(shè)計工業(yè)合成尿素的條件_________________________。

 

Answer 1

(1)C　(2)A　(3)CH4　(4)B

(5)乙　(6)高壓、催化劑、適宜的溫度

【解析】(1)石油是由烷烴、環(huán)烷烴和少量的芳香烴形成的混合物，經(jīng)過蒸餾得到的產(chǎn)物一定是石油中含有的物質(zhì)，因?yàn)檎麴s是物理變化，若要在石油中得到乙烯，需對石油產(chǎn)品進(jìn)行裂解，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后得到，乙烯產(chǎn)量的高低決定一個國家石油化工水平的高低。

(2)石油分餾得到的產(chǎn)物是一定溫度范圍的物質(zhì)，所以，分餾后的餾出物還是混合物；煤隔絕空氣加強(qiáng)熱可以得到固體的焦炭、黑褐色油狀的煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t煤氣；由于煤干餾后的產(chǎn)物中含有煤焦油和粗氨水，為了提高煤的燃燒效率，將煤氣化和液化，使煤變成清潔的能源；植物燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，且CO2和H2O又能被植物吸收，經(jīng)過光合作用轉(zhuǎn)化成植物內(nèi)的糖類，符合綠色化學(xué)的思想。

(3)根據(jù)化學(xué)方程式的守恒原則，即可得到答案。

(4)借用(3)的思路，應(yīng)用原子守恒寫出反應(yīng)化學(xué)方程式為：CO2＋3H2―→2H2O＋CH2，其中分子式符合CH2的烴為烯烴，即2CO2＋6H2―→4H2O＋C2H4或3CO2＋9H2―→6H2O＋C3H6。

(5)寫出生成尿素的化學(xué)方程式為CO2＋2NH3―→CO(NH2)2＋H2O，又N2＋3H2 2NH3，得到合成尿素的原料氣NH3(換算成H2的物質(zhì)的量)和CO2的物質(zhì)的量之比為3∶1，結(jié)合2CO＋O2=2CO2，得出反應(yīng)生成的CO和H2的物質(zhì)的量比為1∶3時，合成得到較多的尿素，驗(yàn)證后得到答案為乙廠。