Question

【题目】氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是 ， 写出氨气的工业用途（任答一点） ．
（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式 ．
在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口（答m或n）．
（3）设备C的作用 ．
其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义 ． （试结合平衡移动原理回答）
（4）在原料气制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于（精确到小数点后一位）．

Answer 1

【答案】
（1）分离液态空气；作制冷剂或制硝酸可制氮肥
（2）N2+3H2 2NH3；n
（3）将生成的液态氨气与未反应的原料气分离；氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率
（4）5.9
【解析】解：（1）空气中的近五分四的是氮气，所以工业上用分离液态空气的方法得到氮气，氨气可以作制冷剂或制硝酸可制氮肥，所以答案是：分离液态空气；作制冷剂或制硝酸可制氮肥；
（2.）工业合成氨中合成塔中的反应为氮气和氢气在高温高压条件下生成氨气，反应方程式为N2+3H2 2NH3 ， 采用逆流的方式冷却效果好，所以冷水从n处进入，所以答案是：N2+3H2 2NH3；n；
（3.）设备C是分离塔，将生成的液态氨气与未反应的原料气分离，氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率，所以答案是：将生成的液态氨气与未反应的原料气分离；氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率；
（4.）设开始CO为amol/L，H2O为bmol/L，

CO（g）	+	H2O（g）		CO2（g）	+	H2（g）
a		b
0.2a		b﹣0.8a		0.8a		0.8a

根据K= = =0.627，所以b：a=5.9，所以起始物中c（H2O）：c（CO）不低于5.9，所以答案是：5.9．