課題2　人工固氮技術(shù)──合成氨

1、課題2人工固氮技術(shù)合成氨合成氨的反應(yīng)原理自讀教材·夯基礎(chǔ)1氮的固定使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的方法叫氮的固定。2合成氨原理(1)實驗裝置：(2)現(xiàn)象：濕潤的pH試紙變?yōu)樗{(lán)色。(3)化學(xué)方程式：N23H22NH3(放熱反應(yīng))。3工業(yè)合成氨的條件跟隨名師·解疑難(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)是一個氣體體積減小的放熱反應(yīng)。(2)合成氨條件的選擇：壓強：無論從反應(yīng)速率還是化學(xué)平衡考慮，壓強越大越有利于合成氨。但壓強太大，動力消耗大，設(shè)備的質(zhì)量和制造水平要求高，故必須綜合考慮。目前我國合成氨廠一般采用的壓強在1030 MPa之間。溫度：對于放熱反應(yīng)，升溫可提高反應(yīng)速率，但轉(zhuǎn)化率降低，

2、若溫度太低，反應(yīng)速率又太慢，綜合考慮以500 左右為宜，而且在此溫度下催化劑活性最大。催化劑：加快反應(yīng)速率但不影響平衡，可以提高單位時間內(nèi)氨的產(chǎn)量。目前工業(yè)上多以鐵觸媒為催化劑。剖析典例·探技法例1有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述，不能用勒夏特列原理解釋的是()A使用鐵觸媒有利于合成氨的反應(yīng)B高壓比常壓更有利于合成氨的反應(yīng)C500 左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D使反應(yīng)混合物中的氨液化有利于合成氨的反應(yīng)名師解析使用鐵觸媒，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間，但平衡不會發(fā)生移動，不能用勒夏特列原理解釋；合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，低溫雖可提高平衡混合物中NH3的含量，但反應(yīng)速率太慢，而溫度太高，

3、雖能加快反應(yīng)速率，卻使平衡混合物中NH3的含量降低，因此工業(yè)生產(chǎn)中一般采用500 左右的溫度，此時催化劑的活性最大，故不能用勒夏特列原理解釋。答案AC名師點睛合成氨條件的理論分析與實際化工條件比較理論角度實際化工條件速率角度提高反應(yīng)速率的條件：升高溫度；增大壓強；增大反應(yīng)物濃度；使用催化劑溫度：400500壓強：1030 Mpa催化劑：以鐵為主平衡角度溫度越高，NH3的產(chǎn)率越低；壓強越大，NH3的產(chǎn)率越高；不斷分離出NH3，有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率合成氨的基本生產(chǎn)過程自讀教材·夯基礎(chǔ)合成氨的生產(chǎn)主要包括三個步驟：造氣、凈化、合成。1制備合成氨的原料氣CH4H2OCO3H2、CH42H

4、2OCO24H2。2原料氣的凈化(1)目的是防止催化劑中毒。(2)原料氣的凈化：用稀氨水吸收H2S的化學(xué)方程式：H2SNH3·H2O=NH4HSH2O。除去CO的有關(guān)化學(xué)方程式：COH2OCO2H2，CO2K2CO3H2O=2KHCO3。精制原料氣：用醋酸、銅和氨配制成的溶液來吸收CO、CO2、O2、H2S等少量有害氣體。3氨的合成與分離(1)氨的合成：將凈化后的原料氣經(jīng)過壓縮機壓縮至高壓，進(jìn)入合成塔，在高溫、高壓和催化劑作用下合成氨。(2)從合成塔出來的混合氣體，通常約含15%(體積分?jǐn)?shù))的氨，要把混合氣體通過冷凝器使氨液化，然后在氣體分離器里把液態(tài)氨分離并導(dǎo)入液氨貯罐，氣體再經(jīng)過

5、循環(huán)壓縮機送到合成塔中進(jìn)行反應(yīng)。跟隨名師·解疑難(1)生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用率。因此合成氨生產(chǎn)中常適當(dāng)提高N2的比例。(2)為了充分利用原料，化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常采用循環(huán)操作過程，即將沒有反應(yīng)的物質(zhì)從反應(yīng)后的混合物中分離出來，并重新送回反應(yīng)器中。剖析典例·探技法例2下圖是合成氨的簡易流程示意圖，沿X路線回去的物質(zhì)是()AN2、H2B催化劑CN2DH2名師解析從合成塔中出來的混合氣體經(jīng)冷凝分離出液氨后剩下未反應(yīng)的N2、H2，可以進(jìn)行循環(huán)繼續(xù)參與氨的合成。答案A名師點睛為了提高合成氨生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，有三點是不可忽視的：使原料氣中n(N2)n(H

6、2)13；將從反應(yīng)混合物中分離出來的氮氣和氫氣重新壓縮后輸入合成塔再次利用；及時將NH3從平衡混合物中分離出來。合成氨工業(yè)的發(fā)展自讀教材·夯基礎(chǔ)1原料及原料氣的凈化現(xiàn)在已經(jīng)使用各種不同的固態(tài)可燃物(煤和焦炭等)、液態(tài)可燃物(石油中提煉的石腦油和重油等)和氣態(tài)可燃物(天然氣、焦?fàn)t氣等)作為制氨氣的原料。2催化劑的改進(jìn)催化反應(yīng)過程的工藝條件常常決定于催化劑的性能，由于催化劑的突破而徹底改變工藝過程及條件的事例屢見不鮮。3環(huán)境保護(hù)廢渣：可作建材和肥料的原料。廢氣：主要是H2S和CO2等有害氣體，CO2雖然是無毒、無害的物質(zhì)，但隨著人們對其可能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的關(guān)注，減少CO2的排放逐漸受到重視

7、。廢液：主要是含氰化物和含氨的污水。剖析典例·探技法例3為了進(jìn)一步提高合成氨的生產(chǎn)效率，科研中具有開發(fā)價值的是()A研制高溫下活性較大的催化劑B尋求NH3的新來源C研制低溫下活性較大的催化劑D研制耐高溫高壓的新型材料建造合成塔名師解析合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度有利于提高合成氨的生產(chǎn)效率。研制低溫下活性大的催化劑可改善工藝過程，降低成本，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。答案C合成氨的生產(chǎn)工藝(1)生產(chǎn)原理：N23H22NH3。(2)生產(chǎn)條件(3)工藝流程：(4)三廢處理?；どa(chǎn)中反應(yīng)條件選擇的基本思路(1)目的：盡可能加快化學(xué)反應(yīng)的速率和提高化學(xué)反應(yīng)的程度。(2)依據(jù)：外界條件對化學(xué)反應(yīng)的速

8、率和化學(xué)平衡的影響。(3)原則：既要注意外界條件對兩者影響的一致性，又要注意對兩者影響的矛盾性。既要注意溫度、催化劑對反應(yīng)速率影響的一致性，又要注意催化劑的活性對溫度的限制。既要注意理論生產(chǎn)，又要注意實際可能性。1合成氨的反應(yīng)采用400500 溫度的原因是()A溫度太低反應(yīng)速率太小B該溫度時催化劑活性較高C該溫度時反應(yīng)速率最大D該溫度時N2的轉(zhuǎn)化率最高解析：在400500 時催化劑的活性較高。答案：B2雙選題下列關(guān)于氮氣、氫氣合成氨的說法中，正確的是()A將氮氣、氫氣合成氨，必須施加高溫、高壓、催化劑等反應(yīng)條件B在氮氣、氫氣合成氨的化學(xué)反應(yīng)中，催化劑的性能對反應(yīng)物的溫度和壓強的高低具有一定的制

9、約作用C現(xiàn)代工業(yè)上實施的合成氨壓強越高越有利D現(xiàn)代工業(yè)上實施的合成氨屬于人工固氮解析：催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率外部因素中的主角，催化劑固有性能的發(fā)揮與溫度有直接的關(guān)系，溫度太高或太低，都會降低催化劑的活性，A錯誤，B正確；壓強越高越有利于氨的合成，但在工業(yè)生產(chǎn)中受到設(shè)備等多方面的制約，并不是壓強越高經(jīng)濟(jì)效益越好，C錯誤；將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮屬于氮的固定，D正確。答案：BD3合成氨工業(yè)有下列生產(chǎn)流程：原料氣的制備；氨的合成；原料氣的凈化和壓縮；氨的分離。其先后順序正確的是()ABCD解析：原料氣(N2、H2)經(jīng)凈化、壓縮后再送入合成塔。答案：B4下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中，正確的是()A

10、從合成塔出來的混合氣體中，其中NH3只占15%，所以生產(chǎn)氨的工廠的效率都很低B由于氨易液化，N2、H2在實際生產(chǎn)中循環(huán)使用，所以總體來說，氨的產(chǎn)率很高C合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在500 左右，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動D我國合成氨廠采用的壓強是1030 MPa，因為該壓強下鐵觸媒的活性最大解析：雖然合成氨反應(yīng)中N2、H2的轉(zhuǎn)化率較低，但是，由于氨易液化，及時將氨液化分離，N2、H2循環(huán)使用，總體來說氨的產(chǎn)率還是很高的，B正確。答案：B5工業(yè)合成氨是在一定條件下進(jìn)行的可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)其部分工藝流程如下圖所示：請回答下列問題：(1)第步除需要催化劑這個條件外，還

11、需要的條件是_。(2)第步操作中的原料氣的“凈化”目的是_，第步操作中的目的是_。(3)工業(yè)合成氨反應(yīng)后可以通過降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來。這種分離物質(zhì)的方法的原理類似于下列中的_(填編號)。a過濾 b蒸餾c分液 d萃取你作出這個判斷的理由是_。(4)可以用氯氣來檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣，如果漏氣則會有白煙生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：(1)工業(yè)合成氨需要條件為：高溫、高壓、催化劑。(2)原料氣中往往含有使催化劑中毒的物質(zhì)，所以在進(jìn)行原料氣的反應(yīng)前，需要除掉其中的雜質(zhì)；工業(yè)合成氨反應(yīng)后的混合氣體中既有氨氣，也有未反應(yīng)的氫氣、氮氣，為了提高原料氣的利用率，將未反應(yīng)的原料氣進(jìn)行重新

12、利用，這樣可以提高經(jīng)濟(jì)效益。(3)降低溫度，氨變?yōu)橐簯B(tài)，從而進(jìn)行分離，所以跟工業(yè)上利用的蒸餾類似，都是通過改變溫度，使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化而分離。(4)8NH33Cl2=6NH4ClN2，NH4Cl的固體小顆粒形成白煙。答案：(1)高溫、高壓(2)防止催化劑中毒提高原料利用率(或提高經(jīng)濟(jì)效益等)(3)b通過溫度的改變而改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到分離的目的(4)8NH33Cl2=6NH4ClN2高考感悟1(全國卷)在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)接近于()A5%B10%C15% D20%解析：本題考查

13、化學(xué)平衡的計算，意在考查考生的計算能力。N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始物質(zhì)的量/mol 2 8 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol 2/3 2 4/3平衡物質(zhì)的量/mol 4/3 6 4/3故平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)為×100%15%。答案：C 2(上海高考節(jié)選)合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液醋酸二氨合銅()、氨水吸收在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO和CO2等氣體。銅液吸收CO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3COAc完成下列填空：(1)如果要提高上述反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以采取的措施是_。(選填編號)a減壓b增加NH3濃度c升溫d及時移走產(chǎn)

14、物(2)銅液中的氨可吸收二氧化碳，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。_(3)簡述銅液吸收CO及銅液再生的操作步驟(注明吸收和再生的條件)。_解析：(1)降低壓強，反應(yīng)速率減小，a不正確；增加NH3的濃度或升高溫度，反應(yīng)速率均增大bc正確；及時移走產(chǎn)物，即降低生成物濃度，反應(yīng)速率也減小，d不正確。(2)氨氣是堿性氣體，CO2是酸性氣體，二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3CO2H2O=(NH2)2CO3、(NH2)2CO3CO2H2O=2NH4HCO3。(3)根據(jù)Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3COAc可知，該反應(yīng)是體積減小的放熱的可逆反應(yīng)，因此吸收CO的適宜條件是低溫、加壓，若要再生，則只需要將

15、銅液洗滌轉(zhuǎn)移至另一容器中；然后高溫低壓下釋放CO，最后將銅洗液循環(huán)利用即可。答案：(1)bc(2)2NH3CO2H2O(NH4)2CO3、(NH4)2CO3CO2H2O2NH4HCO(3)低溫加壓下吸收CO；然后將銅液洗滌轉(zhuǎn)移至另一容器中；高溫低壓下釋放CO，然后將銅洗液循環(huán)利用。3(上海春季高考)1913 年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而大大滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求。下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是()ABCD解析：合成氨反應(yīng)為N2(g)3H2(g)2NH3(g)(放熱反應(yīng))，加壓、降溫、減小NH3的濃度均有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，、

16、正確；將原料氣循環(huán)利用也可提高原料的轉(zhuǎn)化率，正確。答案：B課時跟蹤訓(xùn)練一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1合成氨工業(yè)上采用循環(huán)操作，主要是為了()A加快反應(yīng)速率B提高NH3的平衡濃度C降低NH3的沸點D提高N2和H2的利用率解析：合成氨工業(yè)上采用循環(huán)壓縮，將未反應(yīng)的N2、H2重新壓縮到合成塔中，提高了N2、H2的利用率。答案：D2工業(yè)上用氫氣和氮氣合成氨，氫氣的主要來源是()A水和碳?xì)浠衔?B電解水C鋅和稀硫酸反應(yīng) D液化空氣解析：B、C項生產(chǎn)H2成本太高，不符合實際，D項液化空氣得N2；A項正確。答案：A3合成氨工業(yè)中控制的反應(yīng)條件應(yīng)()A溫度越高越好B壓強越大越好C混合

17、氣體中氫氣含量越高越好D所選的催化劑活性越大越好解析：工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1，似乎壓強越大就越有利于平衡向合成氨的方向移動，溫度越高達(dá)到平衡的時間就越短，易錯選A或B。實際上在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，壓強不能太大，否則能耗太高，并且對設(shè)備的要求高。而根據(jù)化學(xué)平衡移動原理，此反應(yīng)溫度越低越有利于平衡向正方向移動，但溫度太低，則催化劑的催化活性不能很好地發(fā)揮，反應(yīng)速率太慢；為解決上述矛盾，一般選擇使催化劑活性最大時的溫度。答案：D4合成氨時既要使氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的辦法是()減壓加壓升溫降溫及時從平衡混合

18、氣中分離出NH3補充N2或H2加催化劑減小N2或H2的量ABCD解析：合成氨反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0的特點為：可逆、放熱、氣體分子總數(shù)減小。要使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快，應(yīng)選C。答案：C5下列有關(guān)催化劑的性質(zhì)、作用的說法正確的是()A合成氨反應(yīng)若不使用催化劑，該反應(yīng)就不能進(jìn)行B反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不改變，但化學(xué)性質(zhì)要改變C催化劑能縮短反應(yīng)到達(dá)平衡所用的時間，但催化劑損耗量較大D催化劑可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率解析：反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有改變，催化劑可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。答案：D6對于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g

19、)(放熱反應(yīng))，下列說法正確的是()A達(dá)到平衡時反應(yīng)物和生成物濃度一定相等B達(dá)到平衡后加入氨氣，重新達(dá)到平衡時，氨氣的濃度比原平衡時大C達(dá)到平衡時，升高溫度加快了吸熱反應(yīng)的速率，降低了放熱反應(yīng)的速率，所以平衡向逆反應(yīng)的方向移動D加入催化劑可以縮短到達(dá)平衡的時間，這是因為加快了正反應(yīng)的速率，而減慢了逆反應(yīng)的速率解析：反應(yīng)物和生成物濃度是否相等與反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)無關(guān)，A不正確；升高溫度，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率都加快，C不正確； 催化劑可以同等程度地改變正逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，D不正確。答案：B7在一定條件下，進(jìn)入氨合成塔的混合氣體中氮氣的體積占22%，氫氣的體積占78%，經(jīng)合成反應(yīng)達(dá)到

20、平衡后，在相同溫度和壓強下，氣體體積縮小至原體積的95%，氮氣的轉(zhuǎn)化率接近于()A11.5% B10.5%C9.75% D13.2%解析：設(shè)混合氣體的體積為100 L，反應(yīng)掉N2的體積為x。 N2 3H22NH3開始22 L78 L 0平衡22 Lx 78 L3x2x由題意：95%解得x2.5 L(N2)×100%11.4%。答案：A8對于合成氨的反應(yīng)來說，使用催化劑和施以高壓，下列敘述中正確的是()A都能提高反應(yīng)速率，都對化學(xué)平衡無影響B(tài)都對化學(xué)平衡狀態(tài)有影響，都不影響達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時間C都能縮短達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時間，只有增大壓強對化學(xué)平衡狀態(tài)有影響D催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡

21、狀態(tài)所用的時間，而增大壓強無此作用解析：對化學(xué)反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，催化劑只能提高反應(yīng)速率使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時間縮短，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。施以高壓能提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時間縮短，也能使化學(xué)平衡向生成NH3的反應(yīng)方向移動。答案：C9一定條件下，合成氨氣反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，與反應(yīng)前的體積相比，反應(yīng)后體積縮小的百分率是()A16.7% B20.0%C80.0% D83.3%解析：設(shè)達(dá)到平衡后混合氣體的體積為1L，則其中生成的氨氣的體積為1 L×20.0%0.2 L。則根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式有：N23H22N

22、H3V1 3 2 20.2 L 0.2 L所以平衡前混合氣體的體積為1 L0.2 L1.2 L，因此反應(yīng)后氣體體積縮小率為×100%16.7%。答案：A10對于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說法中正確的是()A達(dá)到平衡后加入N2，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，NH3的濃度比原平衡的大，H2的濃度比原平衡也大B達(dá)到平衡后，升高溫度，既加快了正、逆反應(yīng)的速率，又提高了NH3的產(chǎn)率C達(dá)到平衡后，縮小容器的體積，既有利于加快正、逆反應(yīng)速率，又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率D加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時間，是因為正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小解析：達(dá)到平衡后，加入N2平衡

23、向正反應(yīng)方向移動，NH3的濃度增大了，而H2的濃度會減??；達(dá)到平衡后，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于NH3的生成；達(dá)到平衡后，縮小體積即增大壓強，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；加入催化劑，能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間。答案：C二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(12分)工業(yè)上合成氨的化學(xué)反應(yīng)為N2(g)3H2(g)2NH3(g) (正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。(1)使用鐵觸媒催化劑是為了_。(2)通常采用1×1073×107 Pa的壓強，原因是_。(3)選擇500 左右的溫度進(jìn)

24、行反應(yīng)，是由于_。(4)將生成的氨及時從混合氣中分離出來，原因是_。解析：工業(yè)合成氨使用鐵觸媒是為了提高化學(xué)反應(yīng)速率；采用1×1073×107 Pa的壓強一方面是為了提高反應(yīng)速率，同時也可以增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但更高的壓強則受到設(shè)備的限制；選擇500 左右的溫度，一方面是為了提高反應(yīng)速率，更主要的是因為催化劑的活性在此溫度時最大；將生成的氨液化后分離出來可使平衡向右移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率能大大提高。答案：(1)提高反應(yīng)速率(2)該反應(yīng)是一個氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，壓強過高，對動力、設(shè)備要求過高，成本增大，也會降低經(jīng)濟(jì)效益，所以綜合考慮，通常采

25、用1×1073×107 Pa的壓強(3)合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，不利于氨的生成，但溫度過低，反應(yīng)速率很慢，故采用500 左右的適宜溫度，且500 左右時催化劑的活性最大(4)減小生成物氨的濃度，有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動12(12分)合成氨工業(yè)中，原料氣(N2、H2，混有少量CO、NH3)在進(jìn)入合成塔之前，常用醋酸二氨合銅()溶液來吸收CO，其化學(xué)反應(yīng)為：CH3COOCu(NH3)2CONH3CH3COOCu(NH3)3·CO (正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。(1)必須除去CO的原因是_。(2)醋酸二氨合銅()溶液吸收原料氣中CO的適宜條件是_。(3)吸收CO

26、后的醋酸二氨合銅()溶液經(jīng)適當(dāng)處理又可再生，恢復(fù)其吸收CO的能力而循環(huán)使用，其再生的條件是_。解析：合成氨流程中的除雜，是為了除去能使催化劑中毒的物質(zhì)。題中指出：在合成氨的過程中必須除去CO，因此CO是屬于使催化劑中毒的物質(zhì)。從吸收CO的化學(xué)方程式可得：吸收CO的反應(yīng)是正反應(yīng)為氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，因此為了使CO盡可能地被吸收，應(yīng)采取高壓、低溫的辦法使平衡正向移動；要使醋酸二氨合銅()溶液再生，即要使平衡逆向移動，故必須采取低壓、高溫的辦法。答案：(1)防止CO使催化劑中毒(2)高壓、低溫，并于醋酸二氨合銅()溶液中加入較濃氨水(3)低壓、高溫13(12分)已知工業(yè)合成氨的反應(yīng)為：N2(g)

27、3H2(g)2NH3(g)(放熱反應(yīng))(1)化工生產(chǎn)條件選定的主要原因是(選填字母序號)_。A溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響B(tài)鐵觸媒在該溫度時活性大C工業(yè)生產(chǎn)受動力、材料、設(shè)備等條件的限制(2)改變反應(yīng)條件，會使平衡發(fā)生移動。下圖表示隨條件改變氨氣的百分含量的變化趨勢。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強時，變化趨勢正確的是(選填字母序號)_，當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時，變化趨勢正確的是(選填字母序號)_。(3)當(dāng)甲烷制氫氣合成氨氣時，甲烷的轉(zhuǎn)化率為75%時，以5.6×107 L甲烷為原料能夠合成_L氨氣(假設(shè)氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。解析：(1)合成氨工業(yè)條件的選擇，增大壓強，加快反應(yīng)速率，提高氨的產(chǎn)率，升高溫度主要是考慮催化劑的活性，故A不正確，B正確；壓強不