Question

工业上合成氨的主要生产过程有：

（1）原料气的制备、净气和压缩。氮气来源于________，氢气来源于________，净化原料气的原因是__________________________________________________________。

（2）氨的合成。在________中进行，反应的最佳条件是_______________________________________________________________。

（3）氨的分离。如将N2、H2按体积比1∶3进入合成塔，从合成塔出来的混合气中通常含体积分数为15%左右的氨气，则出来的混合气体中含H2的体积分数为________，N2的体积分数为________。

 

Answer 1

（1）空气　水和碳氢化合物　防止催化剂中毒

（2）合成塔　压强20～50 MPa，温度400～500 ℃，铁触媒作催化剂

（3）63.75%　21.25%

【解析】（3）设起始N2、H2的体积分别为1、3，反应中转化的N2的体积为x，则

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

起始体积　1　　　3　　　　　　　　0

平衡体积　1－x　 3－3x　　　　　 2x

依题意：

×100%＝15%

解得：x＝

故φ（H2）＝×100%＝63.75%

φ（N2）＝1－φ（H2）－φ（NH3）＝21.25%