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16.(5分)(2026河北)某校师生参观垃圾焚烧发电厂,该厂处理生活垃圾的部分流程如下图所示。
已知:石灰乳的主要成分是$\ce{Ca(OH)_{2}}$。
请回答下列问题:
(1)垃圾发酵产生甲烷,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)焚烧炉中某可燃物与$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$和$\ce{HCl}$,下列关于该可燃物组成的推测中,正确的一项是________(填序号)。
①只含碳、氢、氯三种元素
②一定含碳、氢、氯、氧四种元素
③一定含碳、氢、氯元素,可能含氧元素
(3)石灰乳吸收烟气中的$\ce{HCl}$,生成氯化钙和水,化学方程式为________。
(4)活性炭净化烟气,利用了活性炭的________性。
(5)上述流程中能体现资源再利用理念的做法是________(写一条即可)。
已知:石灰乳的主要成分是$\ce{Ca(OH)_{2}}$。
请回答下列问题:
(1)垃圾发酵产生甲烷,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)焚烧炉中某可燃物与$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$和$\ce{HCl}$,下列关于该可燃物组成的推测中,正确的一项是________(填序号)。
①只含碳、氢、氯三种元素
②一定含碳、氢、氯、氧四种元素
③一定含碳、氢、氯元素,可能含氧元素
(3)石灰乳吸收烟气中的$\ce{HCl}$,生成氯化钙和水,化学方程式为________。
(4)活性炭净化烟气,利用了活性炭的________性。
(5)上述流程中能体现资源再利用理念的做法是________(写一条即可)。
答案
解：
(1) 化学
(2) ③
(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
(4) 吸附
(5) 焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）
(1) 化学
(2) ③
(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
(4) 吸附
(5) 焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）
解析
【分析】
本题结合垃圾处理的实际流程，考查化学基础知识点，需逐一分析每个问题：
1. 判断变化类型：看是否有新物质生成，发酵产生甲烷是新物质，属于化学变化；
2. 利用质量守恒定律：反应前后元素种类不变，反应物含可燃物和O₂，生成物含C、H、Cl、O，O₂提供O，故可燃物一定含C、H、Cl，可能含O；
3. 书写化学方程式：石灰乳（Ca(OH)₂）与HCl发生中和反应，配平后得到对应方程式；
4. 活性炭的性质：活性炭有疏松多孔结构，利用吸附性净化物质；
5. 资源再利用：从流程中找废物转化为有用资源的做法，如热量发电、炉渣做建材等。
【解析】
(1) 垃圾发酵产生甲烷，有新物质生成，属于化学变化；
(2) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。生成物CO₂、H₂O、HCl中含C、H、Cl、O四种元素，反应物O₂提供O元素，因此可燃物一定含C、H、Cl元素，可能含氧元素，故选③；
(3) 石灰乳的主要成分Ca(OH)₂与HCl反应，生成氯化钙和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$；
(4) 活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附烟气中的杂质，用于净化烟气；
(5) 流程中体现资源再利用的做法：焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）。
【答案】
(1) 化学
(2) ③
(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
(4) 吸附
(5) 焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）
【知识点】
化学变化判断；质量守恒定律；化学方程式书写；活性炭的吸附性；资源再利用
【点评】
本题结合实际生活中的垃圾处理场景，将化学基础知识与实际应用结合，考查学生对基础知识点的掌握及应用能力，题目贴近生活，难度较低。
【难度系数】
0.2
本题结合垃圾处理的实际流程，考查化学基础知识点，需逐一分析每个问题：
1. 判断变化类型：看是否有新物质生成，发酵产生甲烷是新物质，属于化学变化；
2. 利用质量守恒定律：反应前后元素种类不变，反应物含可燃物和O₂，生成物含C、H、Cl、O，O₂提供O，故可燃物一定含C、H、Cl，可能含O；
3. 书写化学方程式：石灰乳（Ca(OH)₂）与HCl发生中和反应，配平后得到对应方程式；
4. 活性炭的性质：活性炭有疏松多孔结构，利用吸附性净化物质；
5. 资源再利用：从流程中找废物转化为有用资源的做法，如热量发电、炉渣做建材等。
【解析】
(1) 垃圾发酵产生甲烷，有新物质生成，属于化学变化；
(2) 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。生成物CO₂、H₂O、HCl中含C、H、Cl、O四种元素，反应物O₂提供O元素，因此可燃物一定含C、H、Cl元素，可能含氧元素，故选③；
(3) 石灰乳的主要成分Ca(OH)₂与HCl反应，生成氯化钙和水，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$；
(4) 活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附烟气中的杂质，用于净化烟气；
(5) 流程中体现资源再利用的做法：焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）。
【答案】
(1) 化学
(2) ③
(3) $\ce{Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
(4) 吸附
(5) 焚烧产生的热量用于发电（或炉渣用作建筑材料，合理即可）
【知识点】
化学变化判断；质量守恒定律；化学方程式书写；活性炭的吸附性；资源再利用
【点评】
本题结合实际生活中的垃圾处理场景，将化学基础知识与实际应用结合，考查学生对基础知识点的掌握及应用能力，题目贴近生活，难度较低。
【难度系数】
0.2
17.(5分)空气、水和煤都是宝贵的资源,工业上以它们为主要原料合成尿素[$\mathrm{CO}(\mathrm{NH}_2)_2$]的一种工艺流程的示意图如下:
已知:①合成氨气的反应为$\ce{N_{2} + 3H_{2} ＜=＞[\mathrm{高温、高压}][\mathrm{催化剂}] 2NH_{3}}$;②氨气易液化(常压下沸点$-33.5°\mathrm{C}$)。
请回答下列问题:
(1)工业上从空气中分离出$\ce{N_{2}}$,该过程为(填“化学”或“物理”)变化。
(2)“转化一氧化碳”在一定条件下可进行,反应的化学方程式为。
(3)“分离氨”后的$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$被循环送至“合成氨”,其目的是。
(4)“合成尿素”在一定温度和催化剂下可进行,反应的化学方程式为。
(5)下列说法不正确的是(填字母)。
A.“煤气化”能获得清洁能源和化工原料
B.“转化一氧化碳”的反应中,CO显示还原性
C.“分离氨”步骤中需冷却降温
D.“合成尿素”的反应类型为化合反应
已知:①合成氨气的反应为$\ce{N_{2} + 3H_{2} ＜=＞[\mathrm{高温、高压}][\mathrm{催化剂}] 2NH_{3}}$;②氨气易液化(常压下沸点$-33.5°\mathrm{C}$)。
请回答下列问题:
(1)工业上从空气中分离出$\ce{N_{2}}$,该过程为(填“化学”或“物理”)变化。
(2)“转化一氧化碳”在一定条件下可进行,反应的化学方程式为。
(3)“分离氨”后的$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$被循环送至“合成氨”,其目的是。
(4)“合成尿素”在一定温度和催化剂下可进行,反应的化学方程式为。
(5)下列说法不正确的是(填字母)。
A.“煤气化”能获得清洁能源和化工原料
B.“转化一氧化碳”的反应中,CO显示还原性
C.“分离氨”步骤中需冷却降温
D.“合成尿素”的反应类型为化合反应
答案
解：
(1) 物理
(2) $\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$
(3) 提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本
(4) $\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(5) D
(1) 物理
(2) $\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$
(3) 提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本
(4) $\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(5) D
解析
【分析】
本题围绕工业合成尿素的工艺流程展开，需结合物质变化、化学方程式书写、化工原理及反应类型等知识逐一分析：
1. 分离空气得氮气是利用各成分沸点不同，无新物质生成，判断变化类型；
2. “转化一氧化碳”步骤是CO与水蒸气反应，根据流程产物确定反应物和生成物，书写化学方程式；
3. 循环未反应的原料是化工生产中提高原料利用率的常见操作；
4. 合成尿素的反应物是分离出的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$，结合尿素化学式书写反应方程式；
5. 逐一分析选项，结合物质性质、反应类型等判断正误。
【解析】
(1) 工业上分离空气制取氮气，是利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。
(2) “转化一氧化碳”步骤中，反应物为$\ce{CO}$和水蒸气，根据流程产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，反应的化学方程式为$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$。
(3) “合成氨”反应为可逆反应，分离氨后剩余的$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$循环送至“合成氨”，目的是提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本。
(4) “合成尿素”时，反应物为$\ce{NH_{3}}$和分离出的$\ce{CO_{2}}$，在一定温度和催化剂下反应生成尿素和水，化学方程式为$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
(5) 选项分析：
A. “煤气化”生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$，能获得清洁能源和化工原料，说法正确；
B. “转化一氧化碳”中$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$，碳元素化合价从+2价升高到+4价，$\ce{CO}$作还原剂，显示还原性，说法正确；
C. 氨气易液化（常压下沸点$-33.5°\mathrm{C}$），“分离氨”步骤需冷却降温使氨液化，从而分离，说法正确；
D. 化合反应是“多变一”的反应，合成尿素的反应反应物为$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$两种，产物为尿素和水两种，不属于化合反应，说法错误。故答案选D。
【答案】
(1) 物理；(2) $\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$；(3) 提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本；(4) $\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$；(5) D
【知识点】
物理变化判断、化学方程式书写、化工生产原理
【点评】
本题以工业合成尿素的工艺流程为载体，考查基础化学知识在化工生产中的应用，涵盖物质变化、反应原理、操作目的及反应类型等，注重对学生基础知识掌握和应用能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕工业合成尿素的工艺流程展开，需结合物质变化、化学方程式书写、化工原理及反应类型等知识逐一分析：
1. 分离空气得氮气是利用各成分沸点不同，无新物质生成，判断变化类型；
2. “转化一氧化碳”步骤是CO与水蒸气反应，根据流程产物确定反应物和生成物，书写化学方程式；
3. 循环未反应的原料是化工生产中提高原料利用率的常见操作；
4. 合成尿素的反应物是分离出的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$，结合尿素化学式书写反应方程式；
5. 逐一分析选项，结合物质性质、反应类型等判断正误。
【解析】
(1) 工业上分离空气制取氮气，是利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。
(2) “转化一氧化碳”步骤中，反应物为$\ce{CO}$和水蒸气，根据流程产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，反应的化学方程式为$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$。
(3) “合成氨”反应为可逆反应，分离氨后剩余的$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$循环送至“合成氨”，目的是提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本。
(4) “合成尿素”时，反应物为$\ce{NH_{3}}$和分离出的$\ce{CO_{2}}$，在一定温度和催化剂下反应生成尿素和水，化学方程式为$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
(5) 选项分析：
A. “煤气化”生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$，能获得清洁能源和化工原料，说法正确；
B. “转化一氧化碳”中$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$，碳元素化合价从+2价升高到+4价，$\ce{CO}$作还原剂，显示还原性，说法正确；
C. 氨气易液化（常压下沸点$-33.5°\mathrm{C}$），“分离氨”步骤需冷却降温使氨液化，从而分离，说法正确；
D. 化合反应是“多变一”的反应，合成尿素的反应反应物为$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$两种，产物为尿素和水两种，不属于化合反应，说法错误。故答案选D。
【答案】
(1) 物理；(2) $\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{一定条件} CO_{2} + H_{2}}$；(3) 提高氮气和氢气的利用率，减少原料浪费，降低生产成本；(4) $\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$；(5) D
【知识点】
物理变化判断、化学方程式书写、化工生产原理
【点评】
本题以工业合成尿素的工艺流程为载体，考查基础化学知识在化工生产中的应用，涵盖物质变化、反应原理、操作目的及反应类型等，注重对学生基础知识掌握和应用能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
