1. 工业上以N2、H2为原料制取硝酸铵的流程如图所示.

回答下列问题:

(1) 氨合成塔适宜的压强是20~50MPa,如果压强过大,除对设备要求高外,还会导致的结果是
(2) 合成硝酸的吸收塔内填充瓷环,其作用是,吸收塔中还需补充空气的目的是
(3) 若输送NH3的管道某处发生泄漏,检测的简单方法为
(4) 在一定温度和压强的密闭容器中,将物质的量之比为3:2的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气中氨的体积分数为25%,此时H2的转化率为
(5) 制硝酸氧化炉中氨气和氧气在145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示).温度较低时以生成为主,900℃时发生主要反应的化学方程式为,当温度高于900℃时,NO产率明显下降的原因是
(6) 若N2、H2合成氨时,H2的转化率为60%,NH3催化氧化制HNO3时的损失20%的氨,其它环节的损失忽略不计.则10tH2最多可以制取 t硝酸铵.
【考点】
工业合成氨;
【答案】

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2. 图为工业合成氨生产简易流程图:

回答下列问题:

(1) 合成氨所需的氮气来源于;合成氨所需的原料气氢气可由天然气制备,其主要反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);CH4和O2的反应:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气中氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如表:

气体

CO

H2

N2

O2

体积(L)

25

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2):V(N2)=

(2) 在合成氨的原科气中混有的杂质必须除去的原因是

上述流程中热交换器的作用是.从合成塔出来的混合气体,通常仅含有15%(体积分数)的氨.为提高原料的利用率,通常采取的措施是

(3) 合成氮为放热反应,但工业上采用400℃﹣500℃的温度,主要原因是:

①该温度范围内反应速率较快.②

(4) 氨可与CO2反应制备尿素(CO(NH22],反应过程分为两步,试写出有关的化学方程式:

①氮气与二氧化碳在加热加压条件下化合生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4):

②氨基甲酸铵受热分解为尿素与水:

(5) 新法合成氨常采用电解法合成.即常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中,氢气和氮气在电极上合成了氨,大大提高了氨的产率.新法合成氨所用的电解质能传导H+ , 则阴极的电极反应式为
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