我國煤炭資源豐富。目前人們除了將煤作為燃料外,更是重要的化工原料。工業(yè)上以煤和空氣為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH
2)
2]的一種流程如圖:
(1)煤的氣化過程屬
化學(xué)
化學(xué)
變化,從液態(tài)空氣中分離出N
2的過程屬于
物理
物理
(填“物理”或“化學(xué)”)變化。利用液態(tài)空氣中
沸點
沸點
不同分離得到氮氣。
(2)在煤和水蒸氣反應(yīng)前需先將煤粉碎,這樣做的目的是
增大煤與水蒸氣的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
增大煤與水蒸氣的接觸面積,使反應(yīng)更快更充分
。
(3)水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO的轉(zhuǎn)化:CO+H
2O
CO
2+X,其中X的化學(xué)式
H2
H2
。
(4)上述流程中合成尿素的同時還有水生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(5)實際生產(chǎn)中,N
2和H
2不可能全部轉(zhuǎn)化為NH
3。上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有
N2、H2、H2O
N2、H2、H2O
。
(6)以CO
2和H
2為原料還可合成液體燃料乙醇(C
2H
6O),該過程可用化學(xué)方程式表示為2CO
2+6H
2C
2H
6O+3H
2O。已知:每克燃料完全燃燒放出的熱量叫做熱值。
物 質(zhì) |
煤 |
乙 醇 |
熱值/(kJ?g-1) |
約33 |
30 |
若將含12g碳的煤為原料合成的乙醇完全燃燒。理論上最多可放出
690
690
kJ的熱量,從而提高了煤的利用效率。