题目内容
合成氨的流程示意图如下：
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 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和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，触媒和热交换器，设备A的名称是 ，其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”）。不宜从相反方向通水的原因是 ；
（4）设备C的作用是 ；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
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的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
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 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和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，触媒和热交换器，设备A的名称是 ，其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”）。不宜从相反方向通水的原因是 ；
（4）设备C的作用是 ；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
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的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
：（1）液化、分馏；与碳反应后除去CO2；C+H2O
CO+H2；CH4+H2O
CO+3H2；（2）合成（氨）塔；N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；（3）冷却塔（或冷凝器）；n；高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好；（4）将液氨与未反应的原料气分离；（5）13.8。
CO+H2；CH4+H2O
CO+3H2；（2）合成（氨）塔；N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)；（3）冷却塔（或冷凝器）；n；高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好；（4）将液氨与未反应的原料气分离；（5）13.8。：(1)分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏；另一种方法是与碳反应后除去CO2；制取氢气的两个方程式分别为：C+H2OCO+H2；CH4+H2O
CO+3H2；(2)合成氨的设备名称是合成塔；合成氨的方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；(3)冷凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器，入水口应该在下面，此时水流和气流是逆向的，冷凝效果好；(4)分离器是气——固分离用设备，分离液氨和未反应的原料气；(5)设CO、H2O起始浓度分别为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。故此只要此值大于13.8，转化率就会超过90%。
【考点定位】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。
CO+H2；CH4+H2O
CO+3H2；(2)合成氨的设备名称是合成塔；合成氨的方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；(3)冷凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器，入水口应该在下面，此时水流和气流是逆向的，冷凝效果好；(4)分离器是气——固分离用设备，分离液氨和未反应的原料气；(5)设CO、H2O起始浓度分别为x、ymol/L，则转化的CO的最小值为0.9xCO(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。故此只要此值大于13.8，转化率就会超过90%。
【考点定位】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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金牌教辅培优优选卷期末冲刺100分系列答案
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