题目内容

目前合成氨生产中,合成塔材料由___________制成,铁触媒装在合成塔的___________位置,N2、H2混合气进入铁触媒室前的温度约为______,从铁触媒室逸出的气体温度比进入铁触媒室时________(填“高”或“低”),这是因为______________________。

答案:
解析:

钢板  中间  500℃  高  N2与H2的反应是放热反应


提示:

根据合成氨工程基本方法填写。

 


练习册系列答案
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(2012?开封一模)[选修2-化学与技术]合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,其中发生的化学反应方程式为
N2+3H2
催化剂
高温高压
2NH3
N2+3H2
催化剂
高温高压
2NH3
,设备A的名称是
合成塔
合成塔

(2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是
n
n
(填“m”或“n”).不宜从相反方向通水的原因是
高温气体从冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
高温气体从冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好

(3)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
液化
液化
分馏
分馏

(4)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气.下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗.
原料 天然气 重油
相对投资费用 1.0 1.5 2.0
能量消耗/J?t-1 28109 38109 48109
①依据上表信息,你认为采用
天然气
天然气
为原料最好;
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:
CH4+H2O
   高温   
.
催化剂
CO+3H2
CH4+H2O
   高温   
.
催化剂
CO+3H2

③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ/mol;
2CO2(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-566kJ/mol;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol;
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
C(S)+H2O(g)
 高温 
.
 
CO(g)+H2(g) △H=+131KJ/mol
C(S)+H2O(g)
 高温 
.
 
CO(g)+H2(g) △H=+131KJ/mol

(5)在合成氨生产中,将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来.运用化学平衡的知识分析这样做的理由:
移走氨气,减小生成物浓度,平衡右移,有利于氨合成
移走氨气,减小生成物浓度,平衡右移,有利于氨合成
(三选一)【化学与技术】
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是_________,其中发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是__________________。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是__________________、__________________。        
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是__________________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是__________________。        
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2 +H2O
NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO 也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是___________________。        
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的________%。
(6)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,把应注意的事项及理由填入下表。
(三选一)【化学与技术】
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是_________,其中发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是__________________。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是__________________、__________________。        
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是__________________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是__________________。        
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2 +H2O
NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO 也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是___________________。        
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的________%。
(6)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,把应注意的事项及理由填入下表。

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