Question

【题目】我国煤炭资源丰富。煤除了作燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO（NH2）2]的一种流程如下：

（1）从液态空气中分离出N2的过程属于_____（填“物理”或“化学”）变化。

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是_____。

（3）气化过程中发生的主要反应为① ②，其中属于置换反应的是_____（填“①”或“②”），反应①中氢元素的化合价变化为+1→0，碳元素的化合价变化为_____，反应②中发生还原反应的物质是_____（写化学式）。

（4）在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素，同时还有水生成，该反应的化学方程式为：_____。

（5）实际生产中，N2和H2不可能全部转化为NH3，上述流程中可以循环利用的物质有：_____。

Answer 1

【答案】物理 增大煤粉与水蒸气的接触面积，使反应更充分 ① 0→+2 H2O CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O 氮气和氢气

【解析】

（1）从液态空气中降温、加压分离出N2的过程属于没有新物质产生，属于物理变化。

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大煤粉与水蒸气的接触面积，使反应更充分；

（3）气化过程中发生的主要反应为① ②，其中属于置换反应的是①，符合“单质+化合物=新单质+新化合物”，反应①中氢元素的化合价变化为+1→0，碳元素的化合价变化为0→+2，反应②中水中的氧被夺去，属于氧化剂，发生还原反应的物质是水：H2O。

（4）在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素，同时还有水生成的化学方程式为：CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O。

（5）实际生产中，N2和H2不可能全部转化为NH3，每次合成氨时都会有剩余，氮气和氢气又是合成氨的原料，上述流程中可以循环利用的物质有：氮气和氢气。