我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出)：填写下列空白：(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol

题型：不详难度：来源：

我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出)：

填写下列空白：
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是       。
(2)上述流程中，工业上分离H₂ 、CO₂合理的方法是        。
A混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸
B混合气加压冷却，使CO₂液化
C混合气用氨水洗涤
D混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体，
(3)为了保证氨气顺利合成，在空气进入合成塔之前必须对空气进行      ，目的是____________________；在合成氨的实际生产过程中，常采取将生成的氨从混合气体中分离出来，分离出氨的方法         。                        
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益，而且也是对社会、对全人类负责的表现，阐述图中的两处可以合理利用资源情况                。

答案

(1)CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)△H="+2a" kJ/mol 
(2)B C
(3)净化；防止空气中某些杂质使催化剂中毒；液化氨(或分离液态氨)
(4)分离氨后的剩余气体可以循环利用，分离出的二氧化碳气体可用来合成尿素

解析

(1)0.5mol甲烷和0.5mol水蒸气完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了a kJ热量，则反应物各1mol完全反应吸收2aKJ热量，热化学方程式是CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)△H="+2a" kJ/mol。
(2)混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸，生成的二氧化碳中混有HCl，A错；利用二者的沸点不同分离，混合气加压冷却，使CO₂液化，从而分离，B正确；用氨水吸收二氧化碳，剩下的是氢气，C正确；混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体，操作比较复杂，不容易实现，D错；选BC。
(3)空气中的某些物质能是催化剂中毒，所以在空气进入合成塔之前必须对空气进行净化；实际生产过程中，常采用液化氨气，使氨气分离出来，促进平衡正移，提高反应物的转化率。
(4)合成氨的转化率较低，产物中有较多的原料气，循环使用；分离出的二氧化碳可以用来制备尿素。