Question

工业上合成氨的主要生产过程有：
（1）原料气的制备、净气和压缩。氮气来源于________，氢气来源于________，净化原料气的原因是__________________________________________________________。
（2）氨的合成。在________中进行，反应的最佳条件是_______________________________________________________________。
（3）氨的分离。如将N₂、H₂按体积比1∶3进入合成塔，从合成塔出来的混合气中通常含体积分数为15%左右的氨气，则出来的混合气体中含H₂的体积分数为________，N₂的体积分数为________。

Answer 1

（1）空气　水和碳氢化合物　防止催化剂中毒
（2）合成塔　压强20～50 MPa，温度400～500 ℃，铁触媒作催化剂
（3）63.75%　21.25%

（3）设起始N₂、H₂的体积分别为1、3，反应中转化的N₂的体积为x，则
N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）
起始体积　1　　　3　　　　　　　　0
平衡体积　1－x　 3－3x　　　　　  2x
依题意：
×100%＝15%
解得：x＝
故φ（H₂）＝×100%＝63.75%
φ（N₂）＝1－φ（H₂）－φ（NH₃）＝21.25%