Question

【題目】氮氣是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化肥等工業(yè)。工業(yè)常用PSA變壓吸附制氮氣，某學(xué)習(xí)小組查閱到相關(guān)制氮氣工藝流程，并展開學(xué)習(xí)，請回答相關(guān)問題：

（資料）：

（1）、碳分子篩對不同氣體的吸附強度不同，如圖所示；

（2）、氣壓越大，碳分子篩吸附能力越強，反之越弱；

（3）、碳分子篩可以再生，能重復(fù)使用。

①請由高到低依次寫出地殼中含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）排在前五位的元素符號_______

②根據(jù)工藝流程，資料1圖像中氣體①是_______

③碳分子篩再生的方法是_______

④N2和H2在500℃、200MPa及催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________，氨氣中氮元素的化合價是________

Answer 1

【答案】O Si Al Fe Ca O2 降低吸附塔中壓強（氣壓），利用N2吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離；（必須寫出關(guān)鍵詞“降低壓強”） N2 + 3H2 2NH3 -3價

【解析】

①地殼中含量排在前五位的元素O 、Si 、Al、Fe、Ca；

②等體積氣體相對分子質(zhì)量越大，壓強越大，氣壓越大，碳分子篩吸附能力越強，由圖示可知①的吸附能力居中，所以氣體的相對分子質(zhì)量二氧化碳＞氧氣＞氮氣，所以資料1圖像中氣體①是氧氣；

③降低吸附塔中壓強（氣壓），利用N2吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離，所以碳分子篩可以重復(fù)使用；

④反應(yīng)物是氮氣和氫氣，生成物是氨氣，用觀察法配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2 + 3H2 2NH3；

⑤氫元素顯+1價，設(shè)氮元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可得：x+（+1）×3=0，則x=-3價。