Question

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，把過多的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(fā)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―→(__________)＋2H₂O
(4)若將CO₂和H₂以1∶3的比例混合，使之發(fā)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：
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)有關規(guī)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？________。
(6)請根據以上信息，設計工業(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

(1)石油是由烷烴、環(huán)烷烴和少量的芳香烴形成的混合物，經過蒸餾得到的產物一定是石油中含有的物質，因為蒸餾是物理變化，若要在石油中得到乙烯，需對石油產品進行裂解，發(fā)生化學反應后得到，乙烯產量的高低決定一個國家石油化工水平的高低。
(2)石油分餾得到的產物是一定溫度范圍的物質，所以，分餾后的餾出物還是混合物；煤隔絕空氣加強熱可以得到固體的焦炭、黑褐色油狀的煤焦油、粗氨水和焦爐煤氣；由于煤干餾后的產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；植物燃燒的產物為CO₂和H₂O，且CO₂和H₂O又能被植物吸收，經過光合作用轉化成植物內的糖類，符合綠色化學的思想。
(3)根據化學方程式的守恒原則，即可得到答案。
(4)借用(3)的思路，應用原子守恒寫出反應化學方程式為：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方程式為CO₂＋2NH₃―→CO(NH₂)₂＋H₂O，又N₂＋3H₂2NH₃，得到合成尿素的原料氣NH₃(換算成H₂的物質的量)和CO₂的物質的量之比為3∶1，結合2CO＋O₂=2CO₂，得出反應生成的CO和H₂的物質的量比為1∶3時，合成得到較多的尿素，驗證后得到答案為乙廠。