Question

(08闵行区模拟)合成氨的原料气N₂和H₂通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是（假设所有反应完全进行）：

      ① 2C + O₂ → 2CO

             ② C + H₂O(g) → CO + H₂

             ③ CO + H₂O(g) → CO₂ + H₂     

 

（1）1 kg焦炭按上述反应最多能产生__________m³ H₂（标准状况）。

（2）合成氨原料气中的N₂是通过反应①除去空气中的氧气所得。现将焦炭、H₂O(g)和空气（设空气中N₂和O₂的体积比为4∶1，下同）混合反应，产物气体的组成如下表：

 

气体	CO	N2	CO2	H2	O2
体积（m3） （标准状况）	21	16	35	60	0.1

 

①       计算参加反应的H₂O(g)和空气的体积比V(H₂O)/V(空气)

② 计算生成上表所列气体时，消耗了___________ kg焦炭。

 

（3）合成氨厂常用氨和二氧化碳反应生产尿素：2NH₃ + CO₂ → CO(NH₂)₂ + H₂O

 当焦炭、H₂O(g)和空气混合反应后的产物混合气体中：

V(CO₂)∶V(N₂)∶V(H₂) = _______________时，原料的利用率最高；

假设上述混合气中CO的体积分数为10%（O₂忽略不计）。则生产中投入的原料的物质的量之比是：  n(C)∶n(H₂O)∶n(空气) = _______________（填最简整数比）。

Answer 1

答案:

 （1）3.73   （2分）   （2）① 3∶1 （2分）    ②30（2分）  

 （3）1∶1∶3（2分）    56∶108∶45（2分）