Question

18．空氣中氮氣的含量最多，氮氣在高溫、高壓條件下可與某些物質發(fā)生反應．如圖是以空氣和其他必要的原料合成氮肥（NH₄NO₃）的工業(yè)流程．請按要求回答下列問題：

（1）步驟①中發(fā)生的是物理變化（填“物理”或“化學”）．
（2）寫出步驟②中發(fā)生反應的文字表達式氮氣+氫氣$\stackrel{高溫高壓}{→}$氨氣．
（3）綠色化學的實質是從源頭上消除污染的環(huán)境友好化學，從微觀上看是化學反應中原子的利用率達到100%的化學，以實現零排放．在我們已經學過的化學反應類型中化合反應符合這一要求，則上述流程中，符合綠色化學反應理念的反應有3個．
（4）在該氮肥生產的工業(yè)流程五個步驟中，其中步驟③和④兩步發(fā)生的反應的共同點是：
兩個反應都是氧化反應．
（5）在化工生產中，常常為了達到目的，需要使用催化劑，下列有關催化劑的說法中，正確的是D
A．化工生產中所使用的催化劑都是用二氧化錳
B．化工生產中使用催化劑的目的都是為了加快化學反應速率
C．化工生產中使用催化劑是為了得到更多的化工產品
D．化工生產中使用的催化劑可重復使用．

Answer 1

分析 （1）根據是否產生新物質來進行判斷；
（2）氮氣和氫氣反應生成了氨氣，可以據此寫出該反應的文字表達式；
（3）化合反應是最符合綠色化學理念的反應，可以據此判斷；
（4）反應過程中都有氧氣參與反應，可以據此解答；
（5）根據催化劑的定義來完成解答．

解答 解：（1）步驟①中沒有產生新的物質，故變化過程屬于物理變化；
（2）氮氣和氫氣反應生成了氨氣，該反應的文字表達式為：氮氣+氫氣$\stackrel{高溫高壓}{→}$氨氣；
（3）步驟②是氮氣和氫氣合成氨氣，屬于化合反應；步驟③是氨氣和氧氣在加熱及催化劑的條件下反應產生一氧化氮和水，不屬于基本反應類型；步驟④是一氧化碳、水和氧氣合成硝酸，屬于化合反應；步驟⑤是硝酸和氨氣合成硝酸銨，屬于化合反應，因此化合反應是②④⑤，共3個；
（4）反應過程中都有氧氣參與反應，所以它們都屬于氧化反應；
（5）A．二氧化錳不一定作為催化劑使用，故化工生產中所使用的催化劑都是用二氧化錳這種說法是錯誤的；
B．催化劑能夠改變其他物質的反應速率，改變可以是加快也可以是減慢，故B錯誤；
C．催化劑只能改變反應速率，但是不能增加或減少物質的產生量，故C錯誤；
D．催化劑在反應過程中沒有改變自身的化學性質，所以可以重復使用，故D正確；
故選D．
故答案為：（1）物理；
（2）氮氣+氫氣$\stackrel{高溫高壓}{→}$氨氣；
（3）3；
（4）氧化；
（5）D．

點評 本題主要考查了合成硝酸銨的工藝流程及方程式的書寫及利用標簽信息分析物質的性質，學會根據題目給予的信息來分析題目并結合相關的知識分析問題是正確解答本題的關鍵．