Question

合成氨工業(yè)的主要反應(yīng)為：N₂(g) +3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，下圖是合成氨的簡要流程示意圖

（1）寫出設(shè)備A、B的名稱：A________，B________；沿X路線進(jìn)入壓縮機(jī)的物質(zhì)是________。
（2）原料氣往往混有CO、NH₃等雜質(zhì)，在進(jìn)入合成塔之前需凈化，凈化的原因是________。
（3）氮、氫混合氣體送入合成塔前要通過壓縮機(jī)壓縮的原因是________________；在合成塔中及時分離出氨氣的目的是________________。
（4）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，當(dāng)壓強(qiáng)為30MPa，溫度為500℃時，在容積為1L的密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，反應(yīng)達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%，求此時的平衡常數(shù)________。
（5）合成塔從上到下將催化劑分成四層，在層與層之間冷激氣（冷的原料氣）和反應(yīng)氣混合，請問這樣設(shè)計(jì)的原因是什么？_____________________________________

Answer 1

（1）A、熱交換器；B、合成塔；N₂和H₂
（2）防止催化劑中毒
（3）增大反應(yīng)物濃度，加快反應(yīng)速率，使平衡朝生成NH₃的方向進(jìn)行；減小生成物的濃度，使平衡朝生成NH₃的方向進(jìn)行
（4）0．083
（5）冷激氣與每一層的反應(yīng)混合氣及時進(jìn)行熱交換，既預(yù)熱原料氣，又保證反應(yīng)混合氣的溫度控制在
500℃左右，使每一層的催化劑都能起到最大的催化作用