Question

【题目】氮气是一种重要的工业原料，广泛应用于化肥等工业。工业常用PSA变压吸附制氮气，某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程，并展开学习，请回答相关问题：

（资料）：

（1）、碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，如图所示；

（2）、气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱；

（3）、碳分子筛可以再生，能重复使用。

①请由高到低依次写出地壳中含量（质量分数）排在前五位的元素符号_______

②根据工艺流程，资料1图像中气体①是_______

③碳分子筛再生的方法是_______

④N2和H2在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH3，反应的化学方程式为_________，氨气中氮元素的化合价是________

Answer 1

【答案】O Si Al Fe Ca O2 降低吸附塔中压强（气压），利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离；（必须写出关键词“降低压强”） N2 + 3H2 2NH3 -3价

【解析】

①地壳中含量排在前五位的元素O 、Si 、Al、Fe、Ca；

②等体积气体相对分子质量越大，压强越大，气压越大，碳分子筛吸附能力越强，由图示可知①的吸附能力居中，所以气体的相对分子质量二氧化碳＞氧气＞氮气，所以资料1图像中气体①是氧气；

③降低吸附塔中压强（气压），利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离，所以碳分子筛可以重复使用；

④反应物是氮气和氢气，生成物是氨气，用观察法配平，反应的化学方程式为N2 + 3H2 2NH3；

⑤氢元素显+1价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+1）×3=0，则x=-3价。