合成氨適宜的條件(1)溫度 ;理由 (2)壓強(qiáng) ;理由 (3)濃度 ;理由 (4)催化劑 . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在氨的工業(yè)合成中,有三個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決它們:

    (1)合成氨的化學(xué)原理是N2+3H2 2NH3,在工業(yè)上選擇20―50MPa的較高壓強(qiáng)和  500的溫度來(lái)進(jìn)行反應(yīng),請(qǐng)結(jié)合有關(guān)的化學(xué)原理解釋。

(2)在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量氫氣,現(xiàn)有以下幾種獲得氫氣的方法,請(qǐng)你選出最適宜的,并說(shuō)明理由。

A.電解水制取氫氣;B.由煤或焦碳來(lái)制取氫氣:煤或焦碳經(jīng)加熱,熾熱的炭與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣;C.由天然氣或重油制取氫氣:天然氣的主要成分甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳,一氧化碳在催化劑存在的條件下與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和二氧化碳。

 (3)合成氨的生產(chǎn)工藝流程:首先用適當(dāng)?shù)姆椒ㄉa(chǎn)出合成氨的原料氣一一氮?dú)夂蜌錃狻?/p>

氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w在合成塔一定條件下,通過(guò)催化扭l的作用產(chǎn)生氨氣,再通過(guò)氮分離器不斷地把生成的氨分離出來(lái),同時(shí)未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)氣體再進(jìn)入合成塔循環(huán)加工。這就是合成氨的工藝流程。請(qǐng)根據(jù)這一描述過(guò)程畫出流程方框圖。

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在氨的工業(yè)合成中,有三個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決它們。

(1)合成氨的化學(xué)原理是N2+3H2??2NH3,在工業(yè)上選擇20~50 MPa的較高壓強(qiáng)和450 ℃左右的溫度來(lái)進(jìn)行反應(yīng),請(qǐng)結(jié)合有關(guān)的化學(xué)原理解釋。

(2)在生產(chǎn)過(guò)程中需要大量氫氣,現(xiàn)有以下幾種獲得氫氣的方法,請(qǐng)你選出最適宜的,并說(shuō)明理由。

A.電解水制取氫氣

B.由煤或焦炭來(lái)制取氫氣:煤或焦炭經(jīng)加熱,熾熱的炭與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣

C.由天然氣或重油制取氫氣:天然氣的主要成分甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳;一氧化碳在催化劑存在的條件下與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和二氧化碳

(3)合成氨的生產(chǎn)工藝流程:首先用適當(dāng)?shù)姆椒ㄉa(chǎn)出合成氨的原料氣——氮?dú)夂蜌錃。氮(dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w在合成塔中于一定條件下,通過(guò)催化劑的作用產(chǎn)生氨氣,再通過(guò)氨分離器不斷地把生成的氨分離出來(lái),同時(shí)未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)氣體再進(jìn)入合成塔循環(huán)加工。這就是合成氨的工藝流程。請(qǐng)根據(jù)這一描述過(guò)程畫出流程方框圖。

 

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(2009?上海一模)工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程圖如圖:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出硝酸銨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用
可做氮肥等
可做氮肥等
(任寫一條)
(2)已知N2(g)+3H2(g)═2NH3(g),△H=-92kJ?mol-1.請(qǐng)回答:
①在500℃、200atm和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,充分反應(yīng)后,放出的熱量
(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是
在1atm和298K條件下,1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣,放出92.4kJ熱量,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不可能進(jìn)行完全,又因?yàn)榉磻?yīng)溫度為500℃,所以放出的熱量小于92.4kJ
在1atm和298K條件下,1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣,放出92.4kJ熱量,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不可能進(jìn)行完全,又因?yàn)榉磻?yīng)溫度為500℃,所以放出的熱量小于92.4kJ

②為有效提高氫氣的轉(zhuǎn)化率,實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有
CEF
CEF

A.降低溫度       B.最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫          C.增大壓強(qiáng)
D.降低壓強(qiáng)       E.循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)?nbsp;             F.及時(shí)移出氨
(3)已知鉑銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會(huì)發(fā)熱.寫出氨催化氧化的化學(xué)方程式:
4NH3+5O2
 加熱 
.
 
4NO+6H2O
4NH3+5O2
 加熱 
.
 
4NO+6H2O
,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
,當(dāng)溫度升高時(shí),K值
減小
減小
(增大、減小、無(wú)影響),其原因是
因?yàn)榘钡拇呋趸磻?yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,K會(huì)減小.
因?yàn)榘钡拇呋趸磻?yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,K會(huì)減小.

(4)在一定溫度和壓強(qiáng)的密閉容器中,將平均式量為8.5的H2和N2混合,當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)出平衡混合氣的平均式量為10,此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為
30%
30%

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