Question

【題目】氨氣是一種重要的化工產品，工業上可以按照下圖所示流程生產氨氣：

（1）原料氣之一氮氣的工業制取方法是 ， 寫出氨氣的工業用途（任答一點） ．
（2）寫出合成塔中發生的反應的化學反應方程式 ．
在冷卻塔中對混合氣體進行冷卻，冷水的入口（答m或n）．
（3）設備C的作用 ．
其分離器中的過程對整個工業合成氨的意義 ． （試結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，可通過如下反應來實現：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），已知1000K時該反應的平衡常數K=0.627，若要使CO的轉化超過80%，則起始物中c（H2O）：c（CO）不低于（精確到小數點后一位）．

Answer 1

【答案】
（1）分離液態空氣；作制冷劑或制硝酸可制氮肥
（2）N2+3H2 2NH3；n
（3）將生成的液態氨氣與未反應的原料氣分離；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，所以工業上用分離液態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：分離液態空氣；作制冷劑或制硝酸可制氮肥；
（2.）工業合成氨中合成塔中的反應為氮氣和氫氣在高溫高壓條件下生成氨氣，反應方程式為N2+3H2 2NH3 ， 采用逆流的方式冷卻效果好，所以冷水從n處進入，所以答案是：N2+3H2 2NH3；n；
（3.）設備C是分離塔，將生成的液態氨氣與未反應的原料氣分離，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：將生成的液態氨氣與未反應的原料氣分離；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．