Question

氮氣是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化肥等工業(yè)。工業(yè)常用PSA變壓吸附制氮氣，某學(xué)習(xí)小組查閱到相關(guān)制氮氣工藝流程，并展開學(xué)習(xí)，請回答相關(guān)問題：
【資料】：
1、碳分子篩對不同氣體的吸附強度不同，如圖所示；

2、氣壓越大，碳分子篩吸附能力越強，反之越弱；
3、碳分子篩可以再生，能重復(fù)使用。

（1）吸附塔中碳分子篩具有吸附性，這種性質(zhì)是   （填“化學(xué)”、“物理”）性質(zhì)，根據(jù)工藝流程，資料1圖像中氣體②是   （填化學(xué)式）；
（2）根據(jù)資料，碳分子篩再生的方法是   。
（3）相比分離液態(tài)空氣制氮氣，該工藝的優(yōu)點是   ；
（4）氮氣可作食品保護氣，是因為氮氣化學(xué)性質(zhì)   （填“穩(wěn)定”、“活潑”）。N₂和H₂在500℃、200MPa及催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為   ，反應(yīng)中，N₂和H₂的質(zhì)量比為   。

Answer 1

（1）物理    N₂    （2）降低吸附塔中壓強（氣壓），利用N₂吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離；（必須寫出關(guān)鍵詞“降低壓強”） （3）無需將空氣液化，且碳分子篩可以重復(fù)使用，成本低廉（4）穩(wěn)定  N₂ + 3H₂ 2NH₃     14:3

試題分析：（1）吸附塔中碳分子篩具有吸附性，這種性質(zhì)是物理性質(zhì)，根據(jù)工藝流程，資料1圖像中氣體②是N₂（2）根據(jù)資料，碳分子篩再生的方法是降低吸附塔中壓強（氣壓），利用N₂吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離；（3）相比分離液態(tài)空氣制氮氣，該工藝的優(yōu)點是無需將空氣液化，且碳分子篩可以重復(fù)使用，成本低廉；（4）氮氣可作食品保護氣，是因為氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，N₂和H₂在500℃、200MPa及催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成NH₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為N₂ + 3H₂ 2NH₃根據(jù)化學(xué)方程式得出N₂和H₂的質(zhì)量比為14:3.