题目内容
（12分） 回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 和将空气与碳反应后除去CO 2；氢气的来源是用水和碳氢化合物反应并产生CO, 写出采用天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 。
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A中发生的化学反应方程式为 ；
（3） 设备B的名称是 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。
（4）设备C的作用 ；
（5）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90%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于
（计算结果保留三位有效数字）
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 和将空气与碳反应后除去CO 2；氢气的来源是用水和碳氢化合物反应并产生CO, 写出采用天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 。
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A中发生的化学反应方程式为 ；
（3） 设备B的名称是 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。
（4）设备C的作用 ；
（5）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90%，则起始物中c(H2O)：c(CO)不低于 （计算结果保留三位有效数字）
(1)先加压液化再分馏（蒸馏） （2分）； CH4＋H2O
CO＋3H2 （2分）
(2) N2(g)＋3H2(g)
2NH3 （2分）
(3)冷却塔(或冷凝器) （1分） n （1分）
(4)将液氨与未反应的原料气分离（2分）
(5)13.8（2分）
CO＋3H2 （2分）(2) N2(g)＋3H2(g)
2NH3 （2分）(3)冷却塔(或冷凝器) （1分） n （1分）
(4)将液氨与未反应的原料气分离（2分）
(5)13.8（2分）
试题分析：（1）分离两种气体的方法是先加压液化再分馏。利用天然气制备氢气则需甲烷和水反应，条件是催化剂。（2）A为反应室，装置提供高温催化剂的反应条件，即为氮气与氢气反应制备氨气的反应。（3）C后接液氨储存，C中需将液氨分离出来，所以B为冷却塔，为加大冷却效率，装置设计了很多回型管道。（4）将液氨与其他物质分离开。（5）设CO、H2O起始浓度为x、ymol/L,则转化的CO的最小值为0.9x。
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)
起始 x y 0 0
变化 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡 0.9x y-0.9x 0.9x 0.9x?
根据平衡常数列式：（0.9x）2/0.1x（y-0.9x）=0.627?解得?y/x=13.8。所以只要此值大于13.8,转化率就会超过90%。
点评：此题以合成氨反应为载体?综合考查了化学与技术模块的主干知识。
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