【選修-化學(xué)與技術(shù)】合成氨工業(yè)的主要反應(yīng)為:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<O,下圖是合成氨的簡(jiǎn)要流程示意圖:
(1)寫(xiě)出設(shè)備A、B的名稱:A
熱交換器
熱交換器
,B
合成塔
合成塔
;沿X路線進(jìn)入壓縮機(jī)的物質(zhì)是
N2和H2
N2和H2
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(2)原料氣往往混有CO、NH
3等雜質(zhì),在進(jìn)入合成塔之前需凈化,凈化的原因是
防止催化劑中毒
防止催化劑中毒
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(3)氮、氫混合氣體送入合成塔前要通過(guò)壓縮機(jī)壓縮的原因是
增大壓強(qiáng),加快反應(yīng)速率,使平衡朝生成NH3的方向進(jìn)行
增大壓強(qiáng),加快反應(yīng)速率,使平衡朝生成NH3的方向進(jìn)行
;在合成塔中及時(shí)分離出氨氣的目的是
減小生成物的濃度,使平衡朝生成NH3的方向進(jìn)行
減小生成物的濃度,使平衡朝生成NH3的方向進(jìn)行
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(4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<O,當(dāng)壓強(qiáng)為30MPa,溫度為500℃時(shí),在容積為1L的密閉容器中充入1molN
2和3molH
2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH
3的體積分?jǐn)?shù)為20%,求此時(shí)的平衡常數(shù)
0.083
0.083
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(5)合成塔從上到下將催化劑分成四層,在層與層之間冷激氣(冷的原料氣)和反應(yīng)氣混合,請(qǐng)問(wèn)這樣設(shè)計(jì)的原因是什么?
冷激氣與每一層的反應(yīng)混合氣及時(shí)進(jìn)行熱交換,既預(yù)熱原料氣,又保證反應(yīng)混合氣的溫度控制在500℃左右,使每一層的催化劑都能起到最大的催化作用
冷激氣與每一層的反應(yīng)混合氣及時(shí)進(jìn)行熱交換,既預(yù)熱原料氣,又保證反應(yīng)混合氣的溫度控制在500℃左右,使每一層的催化劑都能起到最大的催化作用
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