Question

19．氮氣、氫氣是合成氨的重要原料氣．
（1）工業(yè)上制取氮氣常采用分離空氣的方法，下圖是制取氮氣流程圖． 請在括號內填寫適當的轉化措施：

（2）寫出工業(yè)合成氨中利用煤（碳）、水反應制取原料氣H₂的兩個化學反應方程式C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂ （g）+H₂ （g）．
（3）若用烴（C_xH_y）、水反應制取氫氣，在催化劑作用下生成一氧化碳和氫氣，烴（C_xH_y）和水的物質的量之比是1：x．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上利用氧氣和氮氣的沸點不同，采用分離液態(tài)空氣的方法制取大量氮氣；
（2）碳和水在高溫下會發(fā)生反應生成氫氣和一氧化碳；
（3）根據制取原理結合元素守恒的思想來確定化學方程式，得到烴（C_xH_y）和水的物質的量之比．

解答 解：（1）工業(yè)上利用氧氣和氮氣的沸點不同，采用分離液態(tài)空氣的方法制取大量氮氣，先將空氣液化，得到液態(tài)空氣，然后采用的是分離液態(tài)空氣法：在低溫條件下加壓，使空氣轉變?yōu)橐簯B(tài)空氣，然后蒸發(fā)；由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧，
故答案為：液化；分離液態(tài)空氣法；
（2）碳和水在高溫下會發(fā)生反應生成氫氣和一氧化碳，發(fā)生反應為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂ （g）+H₂ （g），
故答案為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂；CO（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂ （g）+H₂ （g）；
（3）C_xH_y和水反應制取氫氣和一氧化碳的方程式為：C_xH_y+xH₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$$\frac{y+2x}{2}$H₂+CO，二者的物質的量之比是1：x，故答案為：1：x．

點評 本題涉及化學方程式的書寫以及物質的量的有關計算等方面的知識，注意知識的歸納和梳理是關鍵，難度中等．