Question

15．某研究性學習小組研究合成氨的原料N₂和H₂的制備方法，其結(jié)論如下：
I，N₂的制備方法
①碳氫耗氧法：用煤、石油、天然氣等把空氣中的氧氣反應掉，將二氧化碳脫除后，可得到一定純度的氮氣；
②深冷精餾法：

③膜分離法

Ⅱ、H₂的制備方法 
①電解法：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
②水煤氣法：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，CO+H₂O$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO₂+H₂，除去CO₂和CO進而得到較純的氫氣．
（1）請你評價碳氫耗氧法的弊端：浪費資源、操作麻煩．
（2）制備N₂的三種方法均以空氣為原料，其中涉及化學變化的是①（填“①”“②”或“③”）．
（3）電解法制氫氣體現(xiàn)的主要能量轉(zhuǎn)化形式為電能轉(zhuǎn)化為化學能．
（4）目前工業(yè)生產(chǎn)中，制備H₂仍然主要來自水煤氣法，而不采用電解法，可能的原因是BD（填序號）
A．電解法不安全    B．電解法須耗費大量電能
C．水煤氣法制得的H₂更純     D．水煤氣法成本低．

Answer 1

分析 （1）碳氫耗氧法需要其它燃料除去氧氣，造成資源浪費；
（2）制備N₂的三種方法均以空氣為原料，①需要燃料和氧氣反應而除去氧氣，②③中采用物理方法除去氧氣；
（3）電解法制氫氣是將電能轉(zhuǎn)化為化學能；
（4）目前工業(yè)生產(chǎn)中，制備H₂仍然主要來自水煤氣法，而不采用電解法，因為要考慮經(jīng)濟效益．

解答 解：（1）碳氫耗氧法需要其它燃料燃燒而除去氧氣，造成資源浪費，且反應后生成的氣體也是混合物，要除雜，操作麻煩，故答案為：浪費資源、操作麻煩；
（2）制備N₂的三種方法均以空氣為原料，①需要燃料和氧氣反應而除去氧氣，②③中采用物理方法除去氧氣，所以涉及化學反應的是①，故答案為：①；
（3）電解法制氫氣中是通過電能將水分解得到氫氣，所以是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，故答案為：電能轉(zhuǎn)化為化學能；
（4）目前工業(yè)生產(chǎn)中，制備H₂仍然主要來自水煤氣法，而不采用電解法，因為要考慮經(jīng)濟效益，成本越低越好，故選BD．

點評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點，涉及物質(zhì)分離和提純、能量轉(zhuǎn)化等知識點，是將化學理論應用于生產(chǎn)實際中，需要學生充分利用化學知識靈活解答問題，題目難度不大．