下图是合成氨的简要流程示意图沿X路线回去的物质是 A. N2和H2 B. 催化剂 C. NH3 D. H2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

【选修-化学与技术】合成氨工业的主要反应为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜O，下图是合成氨的简要流程示意图：

（1）写出设备A、B的名称：A

热交换器

，B

合成塔

；沿X路线进入压缩机的物质是

N₂和H₂

．
（2）原料气往往混有CO、NH₃等杂质，在进入合成塔之前需净化，净化的原因是

防止催化剂中毒

．
（3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是

增大压强，加快反应速率，使平衡朝生成NH₃的方向进行

；在合成塔中及时分离出氨气的目的是

减小生成物的浓度，使平衡朝生成NH₃的方向进行

．
（4）工业合成氨的反应为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜O，当压强为30MPa，温度为500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1molN₂和3molH₂，反应达到平衡时NH₃的体积分数为20%，求此时的平衡常数

0.083

．
（5）合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气（冷的原料气）和反应气混合，请问这样设计的原因是什么？

冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换，既预热原料气，又保证反应混合气的温度控制在500℃左右，使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近500万吨．下图是合成氨的简要流程．

（1）下表是空气中部分气体的沸点．将空气液化加热分馏，依据下表数据判断，最先气化得到的气体是

氦气

．

气体名称	氨气	氧气	氦气	氖气	氩气	氪气	氚气
沸点/℃	-196	-183	-269	-264	-186	-153	-108

（2）天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气．下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗．

原料	天然气	重油	煤
相对投资费用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J?t^-1	28×10⁹	38×10⁹	48×10⁹

①依据上表信息，你认为采用

天然气

为原料最好．
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：

CH₄+H₂O

催化剂

.

高温

CO+3H₂

CH₄+H₂O

催化剂

.

高温

CO+3H₂

．
③已知C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ?mol^-1；
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ?mol^-1；
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-484kJ?mol^-1；
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131kJ?mol^-1

．
（3）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据．

NH3含量% 压强/MPa 温度/℃	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

①依据表中数据判断，合成氨反应N₂+3H₂

2NH₃的△H

＜

（填“＞”、“＜”或“无法判断”）0，请简要说明理由

相同条件下，升高温度，NH₃含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热

；
②该反应的化学平衡常数表达式为

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

．
③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的

0.66

倍．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（11分）氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近500万吨。下图是合成氨的简要流程。

（1）天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。

原料[	天然气	重油	煤
相对投资费用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J·t^—1	2810⁹	3810⁹	4810⁹

①依据上表信息，你认为采用为原料最好。

②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：。

③已知C（s）、CO（g）和H₂（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：

C（s）+O₂（g）===CO₂（g） △H=-394kJ·mol^—1；

2CO（g）+O₂（g）===2CO₂（g）△H=-566kJ·mol^—1；

2H₂（g）+O₂（g）===2H₂O（g） △H=-484 kJ·mol^—1；

试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式。

（2）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据。

①依据表中数据判断，合成氨反应N₂+3H₂NH₃的△H 0（填“＞”、“＜”或“无法判断”，请简要说明理由；

②该反应的化学平衡常数表达式为。

③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的倍。

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科目：高中化学 来源：2012届河北省保定市高三上学期期末调研考试理科综合化学试卷（解析版） 题型：填空题

【化学――选修化学与技术】(15分）
氨在国民经济中占有重要地位，下图是合成氨的简要流程：

I.原料气的制备：
(1) 合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热分馆；请另设计一种从空气中分离出氮气的方法：_________________________________________________________；
(2) 请写出工业上获得氢气的一种方法（用化学方程式表示）____________
II.原料气的净化：、
为防止催化剂“中毒”，原料气在进人压缩机之前必须经过净化、精制处理，“精制”过程通常是将含有少量CO、CO₂、O₂和H₂S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨（)溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收CO的反应为：

(3) 为提髙CO吸收率，可采取的有效措施是__________________
(4) 除去氧气时，氧气将氧化为，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是____________；

III.氨的合成：
(5)据报道，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H⁺)为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式________________________