Question

【題目】氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品，工業(yè)上可以按照下圖所示流程生產(chǎn)氨氣：

（1）原料氣之一氮氣的工業(yè)制取方法是 ， 寫出氨氣的工業(yè)用途（任答一點） ．
（2）寫出合成塔中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式 ．
在冷卻塔中對混合氣體進(jìn)行冷卻，冷水的入口（答m或n）．
（3）設(shè)備C的作用 ．
其分離器中的過程對整個工業(yè)合成氨的意義 ． （試結(jié)合平衡移動原理回答）
（4）在原料氣制備過程中混有 CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的 CO，可通過如下反應(yīng)來實現(xiàn)：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），已知1000K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化超過80%，則起始物中c（H2O）：c（CO）不低于（精確到小數(shù)點后一位）．

Answer 1

【答案】
（1）分離液態(tài)空氣；作制冷劑或制硝酸可制氮肥
（2）N2+3H2 2NH3；n
（3）將生成的液態(tài)氨氣與未反應(yīng)的原料氣分離；氨氣不斷被液化分離，減小氨氣的濃度，促使平衡不斷正向移動，提高原料的利用率
（4）5.9
【解析】解：（1）空氣中的近五分四的是氮氣，所以工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法得到氮氣，氨氣可以作制冷劑或制硝酸可制氮肥，所以答案是：分離液態(tài)空氣；作制冷劑或制硝酸可制氮肥；
（2.）工業(yè)合成氨中合成塔中的反應(yīng)為氮氣和氫氣在高溫高壓條件下生成氨氣，反應(yīng)方程式為N2+3H2 2NH3 ， 采用逆流的方式冷卻效果好，所以冷水從n處進(jìn)入，所以答案是：N2+3H2 2NH3；n；
（3.）設(shè)備C是分離塔，將生成的液態(tài)氨氣與未反應(yīng)的原料氣分離，氨氣不斷被液化分離，減小氨氣的濃度，促使平衡不斷正向移動，提高原料的利用率，所以答案是：將生成的液態(tài)氨氣與未反應(yīng)的原料氣分離；氨氣不斷被液化分離，減小氨氣的濃度，促使平衡不斷正向移動，提高原料的利用率；
（4.）設(shè)開始CO為amol/L，H2O為bmol/L，

CO（g）	+	H2O（g）		CO2（g）	+	H2（g）
a		b
0.2a		b﹣0.8a		0.8a		0.8a

根據(jù)K= = =0.627，所以b：a=5.9，所以起始物中c（H2O）：c（CO）不低于5.9，所以答案是：5.9．