| 原料 | 天然气 | 重油 | 煤 |
| 相对投资费用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 能量消耗/J•t-1 | 28109 | 38109 | 48109 |
分析 (1)根据合成氨的工业流程进行解答,发生的化学反应为氮气和氢气合成氨气;
(2)根据冷却的原理和水的重力的影响进行解答;
(3)根据需分离物质的物理性质进行解答;
(4)①依据表中信息进行对比解答;
②根据质量守恒进行解答;
③根据盖斯定律进行解答;
(5)根据影响化学平衡的因素进行解答.
解答 解:(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
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
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$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$CO+3H2,
故答案为:CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$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-$\frac{1}{2}$C-$\frac{1}{2}$B可得C(S)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+H2(g) △H=+131KJ/mol,
故答案为:C(S)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+H2(g) △H=+131KJ/mol;
(5)N2+3H2
2NH3,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.
点评 本题是一道化学和工业生产联系的题目,主要考查了合成氨工业,掌握合成氨工业的流程和设备,结合化学平衡的原理解答是关键,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 金属铝在生产、生活中得到广泛的应用,主要是因为其可用热还原法冶炼 | |
| B. | 对“地沟油”蒸馏可以获得汽油 | |
| C. | 氯气常用于自来水的消毒,是利用了氯气的强氧化性来杀菌消毒 | |
| D. | 化石燃料使用过程中排放的硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要原因 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 多孔性惰性电极E为电解池的阴极 | |
| B. | 装置中气体C为氢气 | |
| C. | 由A至D,导线中电子转移方向为D→A | |
| D. | 装置中阴极的电极反应式为C6H6+6H++6e-═C6H12 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥 | |
| B. | Fe(OH)3胶体为无色、透明,能发生丁达尔现象 | |
| C. | 在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解 | |
| D. | SiO2既能和氢氟酸反应又能和氢氧化钠溶液反应,所以是两性氧化物 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | H2SO4的摩尔质量是98 g | |
| B. | 1 mol CO2的体积是22.4 L | |
| C. | 0.2 mol H2O的质量是3.6 g | |
| D. | 0.1 mol/LFeCl3溶液中,C1-的物质的量浓度为0.1 mol/L |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
| 沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
| 相对分子质量 | 密度/(g•cm-3) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
| 乙醇 | 46 | 0.789 | -117.3 | 78.5 | 与水互溶 |
| 对氨基苯甲酸 | 137 | 1.374 | 188 | 340 | 微溶 |
| 苯佐卡因 | 165 | 1.039 | 90 | 172 | 难溶 |
| 乙醚 | 74 | 0.71 | -116.3 | 35 | 微溶 |
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