Question

合成氨的流程示意图如下： 回答下列问题：(1)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

Answer 1

(1)液化、分馏　与C反应后除去CO ₂C＋H ₂O(g)

CO＋H ₂CH ₄＋H ₂O(g)

CO＋3H ₂(2)合成塔　N ₂＋3H ₂

2NH ₃(3)冷却塔　n　高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好　(4)将液氨和未反应的原料气分离

(5)13.8

(1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏；另一种方法是将空气与C反应后除去CO ₂，采用煤和天然气制备H ₂的化学方程式分别为：C＋H ₂O(g)

CO＋H ₂、CH ₄＋H ₂O(g)

CO＋3H ₂；(2)合成氨的设备为合成塔；发生的反应是N ₂＋3H ₂

2NH ₃；(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔；为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好；(4)设备C是分离器，能将液氨和未反应的原料分离；(5)设CO、H ₂O的起始浓度分别为x mol·L ^{－ 1}、y mol·L ^{－ 1}，且CO的转化率为90%，则

CO(g)＋H ₂O(g)

CO ₂(g)＋H ₂(g)

起始浓度(mol·L ^{－ 1})　x　　　y　　　　　0　　　 0

转化浓度(mol·L ^{－ 1})　0.9x　0.9x　　　0.9x　　0.9x

平衡浓度(mol·L ^{－ 1})　0.1x y－0.9x　　0.9x　　0.9x

K=

＝0.627，得：

≈13.8，只要增加H ₂O量，就可提高CO的转化率。