合成氨适宜的条件 (1)温度 ;理由 (2)压强 ;理由 (3)浓度 ;理由 (4)催化剂 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在氨的工业合成中,有三个关键的技术问题,请结合所学知识解决它们:

    (1)合成氨的化学原理是N2+3H2 2NH3,在工业上选择20―50MPa的较高压强和  500的温度来进行反应,请结合有关的化学原理解释。

(2)在生产过程中需要大量氢气,现有以下几种获得氢气的方法,请你选出最适宜的,并说明理由。

A.电解水制取氢气;B.由煤或焦碳来制取氢气:煤或焦碳经加热,炽热的炭与水蒸气反应生成氢气;C.由天然气或重油制取氢气:天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳。

 (3)合成氨的生产工艺流程:首先用适当的方法生产出合成氨的原料气一一氮气和氢气。

氮气和氢气的混合气体在合成塔一定条件下,通过催化扭l的作用产生氨气,再通过氮分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。

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在氨的工业合成中,有三个关键的技术问题,请结合所学知识解决它们。

(1)合成氨的化学原理是N2+3H2??2NH3,在工业上选择20~50 MPa的较高压强和450 ℃左右的温度来进行反应,请结合有关的化学原理解释。

(2)在生产过程中需要大量氢气,现有以下几种获得氢气的方法,请你选出最适宜的,并说明理由。

A.电解水制取氢气

B.由煤或焦炭来制取氢气:煤或焦炭经加热,炽热的炭与水蒸气反应生成氢气

C.由天然气或重油制取氢气:天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳

(3)合成氨的生产工艺流程:首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔中于一定条件下,通过催化剂的作用产生氨气,再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。

 

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(2009?上海一模)工业生产硝酸铵的流程图如图:

请回答下列问题:
(1)写出硝酸铵在工农业生产中的重要作用
可做氮肥等
可做氮肥等
(任写一条)
(2)已知N2(g)+3H2(g)═2NH3(g),△H=-92kJ?mol-1.请回答:
①在500℃、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量
(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是
在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ
在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ

②为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有
CEF
CEF

A.降低温度       B.最适合催化剂活性的适当高温          C.增大压强
D.降低压强       E.循环利用和不断补充氮气              F.及时移出氨
(3)已知铂铑合金网未预热也会发热.写出氨催化氧化的化学方程式:
4NH3+5O2
 加热 
.
 
4NO+6H2O
4NH3+5O2
 加热 
.
 
4NO+6H2O
,该反应的化学平衡常数表达式K=
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
,当温度升高时,K值
减小
减小
(增大、减小、无影响),其原因是
因为氨的催化氧化反应是放热反应,所以升高温度,K会减小.
因为氨的催化氧化反应是放热反应,所以升高温度,K会减小.

(4)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均式量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,此时N2的转化率为
30%
30%

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