(2012?开封一模)[选修2-化学与技术]合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,其中发生的化学反应方程式为
,设备A的名称是
合成塔
合成塔
;
(2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是
n
n
(填“m”或“n”).不宜从相反方向通水的原因是
高温气体从冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
高温气体从冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好
;
(3)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是
液化
液化
,
分馏
分馏
;
(4)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
天然气
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:
;
③已知C(s)、CO(g)和H
2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O
2(g)═CO
2(g)△H=-394kJ/mol;
2CO
2(g)+O
2(g)═CO
2(g)△H=-566kJ/mol;
2H
2(g)+O
2(g)═2H
2O(g)△H=-484kJ/mol;
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
C
(S)+H
2O
(g)CO
(g)+H
2(g) △H=+131KJ/mol
C
(S)+H
2O
(g)CO
(g)+H
2(g) △H=+131KJ/mol
;
(5)在合成氨生产中,将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来.运用化学平衡的知识分析这样做的理由:
移走氨气,减小生成物浓度,平衡右移,有利于氨合成
移走氨气,减小生成物浓度,平衡右移,有利于氨合成
.