Question

合成氨工业的主要反应为：N₂(g) +3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，下图是合成氨的简要流程示意图

（1）写出设备A、B的名称：A________，B________；沿X路线进入压缩机的物质是________。
（2）原料气往往混有CO、NH₃等杂质，在进入合成塔之前需净化，净化的原因是________。
（3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是________________；在合成塔中及时分离出氨气的目的是________________。
（4）工业合成氨的反应为：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，当压强为30MPa，温度为500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，反应达到平衡时NH3的体积分数为20%，求此时的平衡常数________。
（5）合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气（冷的原料气）和反应气混合，请问这样设计的原因是什么？_____________________________________

Answer 1

（1）A、热交换器；B、合成塔；N₂和H₂
（2）防止催化剂中毒
（3）增大反应物浓度，加快反应速率，使平衡朝生成NH₃的方向进行；减小生成物的浓度，使平衡朝生成NH₃的方向进行
（4）0．083
（5）冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换，既预热原料气，又保证反应混合气的温度控制在
500℃左右，使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用