Question

（2012•开封一模）[选修2-化学与技术]合成氨的流程示意图如下：

Answer 1

（1）合成氨工业流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，冷凝分离氨气的设备为冷却塔；设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，说明发生的化学反应方程式为：N₂+3H₂

高温高压

催化剂2NH₃，设备A的作用是能将氮气和氢气反应，所以设备A的名称是合成塔，

故答案为：N₂+3H₂

高温高压

催化剂2NH₃；合成塔；

（2）为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好，所以入水口为n，故答案为：n；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）将液氨和未反应的原料分离，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，故答案为：液化；分馏；

（4）①根据合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗表，天然气相对投资费用1.0，能量消耗28109J•t^-1，天然气相对投资费用1.5，能量消耗28109×1.5J•t^-1，天然气相对投资费用2.0，能量消耗2×28109J•t^-1，相对于重油和煤，天然气为原料最好，故答案为：天然气；

②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，根据题干中提供的反应物和生成物，再根据质量守恒，即可得出CH₄+H₂O

高温

.

催化剂CO+3H₂，

故答案为：CH₄+H₂O

高温

.

催化剂CO+3H₂；

③C（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；A

2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol；B

2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-484kJ/mol；C

将ABC三式作如下变换，A-

1

2C-

1

2B可得C_（S）+H₂O_（g）

高温

.

CO_（g）+H_2（g） △H=+131KJ/mol，

故答案为：C_（S）+H₂O_（g）

高温

.

CO_（g）+H_2（g） △H=+131KJ/mol；

（5）N₂+3H<sub>2
高温高压

催化剂2NH3</sub>，该反应为可逆反应，从化学平衡移动的角度考虑，减少生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，

故答案为：移走氨气，减小生成物浓度，平衡右移，有利于氨合成．