摘要：31．[化学-化学与技术] 某工厂以天然气.水蒸气和空气为原料合成氨.流程如下: 外热式一级烃气转化器.指以CH4为燃料在烃转化器外面加热使之维持800℃高温的工业装置. 内热式二级烃气转化器.指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O(g)反应生成CO2和H2所需1000℃高温的装置. 在编号为①~⑤的反应器中发生如下反应: a.CH4+2O2→CO2+2H2O b.CH4+H2O(g) →CO+3H2 c.2CH4+3H2O(g) →CO+CO2+7H2 d.K2CO3+CO2+H2O====2KHCO3 e.CO+H2O CO2+H2f.2H2O+O2====2H2O 完成下列问题: (1)甲:反应a发生在编号为 的反应器中.它的作用是 . 乙:反应f发生在编号为 的反应器中.它的作用是 . 丙:属于制备合成氨原料气的反应有 .反应d的作用是 . (2)为什么转化反应要分两步:第一步在400℃进进行.第二步在200℃时进行?
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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
（2）设备B中m和n是两个通水口，入水口是
（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
（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．
①依据上表信息，你认为采用
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：
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
（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：
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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
2NH3
| 催化剂 |
| 高温高压 |
N2+3H2
2NH3
，设备A的名称是| 催化剂 |
| 高温高压 |
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 | 煤 |
| 相对投资费用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 能量消耗/J?t-1 | 28109 | 38109 | 48109 |
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
CO+3H2
| ||
| 催化剂 |
CH4+H2O
CO+3H2
；
| ||
| 催化剂 |
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）
CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol
| ||
C（S）+H2O（g）
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
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