问题
填空题
合成氨工业的主要反应为:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0,下图是合成氨的简要流程示意图
(1)写出设备A、B的名称:A________,B________;沿X路线进入压缩机的物质是________。
(2)原料气往往混有CO、NH3等杂质,在进入合成塔之前需净化,净化的原因是________。
(3)氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是________________;在合成塔中及时分离出氨气的目的是________________。
(4)工业合成氨的反应为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H<0,当压强为30MPa,温度为500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积分数为20%,求此时的平衡常数________。
(5)合成塔从上到下将催化剂分成四层,在层与层之间冷激气(冷的原料气)和反应气混合,请问这样设计的原因是什么?_____________________________________
答案
(1)A、热交换器;B、合成塔;N2和H2
(2)防止催化剂中毒
(3)增大反应物浓度,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行;减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行
(4)0.083
(5)冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在
500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用