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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方法是    ,     ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式            ,           ;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是      ,其中发生的化学反应方程式为                   ;
(3)设备B的名称是    ,其中m和n是两个通水口,入水口是       (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是          ;
(4)设备C的作用是         ;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于      。
:(1)液化、分馏;与碳反应后除去CO2;C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;(2)合成(氨)塔;N2(g)+3H2(g)2NH3(g);(3)冷却塔(或冷凝器);n;高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好;(4)将液氨与未反应的原料气分离;(5)13.8。
:(1)分离空气提取氮气的方法一种是液化和分馏;另一种方法是与碳反应后除去CO2;制取氢气的两个方程式分别为:C+H2OCO+H2;CH4+H2OCO+3H2;(2)合成氨的设备名称是合成塔;合成氨的方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);(3)冷凝分离产品设备为冷却塔或冷凝器,入水口应该在下面,此时水流和气流是逆向的,冷凝效果好;(4)分离器是气——固分离用设备,分离液氨和未反应的原料气;(5)设CO、H2O起始浓度分别为x、ymol/L,则转化的CO的最小值为0.9x
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始   x      y        0     0
变化  0.9x   0.9x      0.9x   0.9x
平衡  0.9x  y-0.9x      0.9x   0.9x,根据平衡常数列式:(0.9x)2/0.1x(y-0.9x)=0.627,解得:y/x=13.8。故此只要此值大于13.8,转化率就会超过90%。
【考点定位】此题以合成氨反应为载体,综合考查了化学与技术模块的主干知识。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

小华家中有如下生活用品:碘酒、食盐、食醋、漂白粉,小华利用上述用品不能完成的任务是
A.检验买来的奶粉中是否加有淀粉
B.检验自来水中是否含有Cl—
C.除去保温瓶中的水垢[主要成份为Mg(OH)2和CaCO3]
D.洗去白色衣服上的红色番茄汁

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(15分)【化学——化学与技术】
(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸。

请回答下列问题:
①为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是__________________________。
②为使硫黄充分燃烧,经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%,b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________。(空气中氧气的体积分数按0.2计),该尾气的处理方法是____________________________________________。
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是________。
A.耗氧量减少        B.二氧化硫的转化率提高
C.产生的废气减少    D.不需要使用催化剂
(2)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列哪些方面________(可多选)。
A.橡胶的硫化        B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产    D.过磷酸钙的制备
(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO2的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式__________________________________________、______________________________、___________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

【化学--选修2化学与技术】(15分)
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:

已知:2KOH + Cl2 ═ KCl + KClO + H2O(条件:温度较低)
    6KOH + 3Cl2 ═ 5KCl + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
  回答下列问题:
(1)该生产工艺反应①应在    (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式                  ;
(3)K2FeO4具有强氧化性的原因            ;
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体( 该溶液的密度为1.47 g/mL),它
的物质的量浓度为                ;
(5)在“溶液I”中加KOH固体的目的是                :
A.与 “溶液I” 中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供反应物   
D.使副产物KClO3转化为 KClO
(6)从“反应液II”中分离出K2FeO4后,还会有副产品    (写化学式),它们都是重要的化工 产  品,具体说出其中一种物质的用途            (答1点即可); 则反应③中发生的离子反应方程式为                                        。
(7)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净                              。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):

填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃,p k Pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是       。
(2)上述流程中,工业上分离H2 、CO2合理的方法是        。
A混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸
B混合气加压冷却,使CO2液化
C混合气用氨水洗涤
D混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体,
(3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行      ,目的是____________________;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法         。                        
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,阐述图中的两处可以合理利用资源情况                。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

随着世界粮食需求量的增加,农业对化学肥料的需求越来越大。氮肥是需求最大的一种化肥。氮肥的生产和合理施用在农业生产中起着重大作用。合成氨及化肥生产流程示意图如下:

(1)目前,工业上用铁触媒作催化剂,在20~50 MPa、450℃左右用氮、氢混合气体在________中进行合成氨。则沿X方向回去的物质是________。
(2)目前生产尿素是以氨气与CO2为原料,发生反应的化学方程式是________、________。
尿素适用于各种土壤,在土壤中尿素发生水解,其水解的化学方程式是________。
(3)沉淀池中发生反应的化学方程式是________________。
(4)上述生产中的副产品氯化铵长期使用会造成土壤酸化、变硬甚至板结。对土壤的酸碱性进行测定与改良是保护________、提高土壤肥力的有效途径。测定土壤的pH的方法是________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:

依据上图完成下列问题:
在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为     。
(2)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为    。
(3)精制过程要除去,可选择下列溶液中的   (填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。
a.Ba(OH)2           b.Ba(NO3)2          c.BaCl2
(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去(已知溶解度BaSO4<BaCO3),试用平衡移动原理加以解释:     。
(5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、   、(填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关工业生产的叙述正确的是(  )
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

20 11年元月,我国南方大部地区出现人冬以来最强降雪,降雪和道路结冰使当地交通受到严重影响。许多受灾地区被迫使用氯化钠、氯化镁等融雪盐除雪。下列有关分析正确的是
A.融雪盐能与冰发生化学反应生成水
B.融雪盐除雪对周围植被及河流没有影响,可大力推广运用
C.过量使用融雪盐会加速道路金属设施和钢铁桥梁的腐蚀
D.可以用工业盐(亚硝酸钠)替代氯化钠、氯化镁等做融雪盐,以降低融雪成本

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