Question

17．氮氣是一種重要的工業原料，廣泛應用于化肥等工業．工業常用PSA變壓吸附制氮氣，某學習小組查閱到相關制氮氣工藝流程（如圖1），并展開學習，請回答相關問題：

【查閱資料】：
1、在同等條件下，碳分子篩對不同氣體的吸附強度不同，如圖2所示；
2、碳分子篩可以再生，能重復使用．
（1）吸附塔中碳分子篩具有吸附性，這種性質是物理（填“化學”、或“物理”）性質，根據圖2所示，要增強碳分子篩的吸附能力，可采取的方法增大碳分子篩吸附塔中的氣壓；
（2）氮氣化學性質比較穩定，寫出與之相關的一條用途食品充氮防腐，N₂和另一種單質氣體在500℃、200MPa及催化劑的條件下發生反應，生成NH₃，反應的符號表達式為N₂+3H₂$\frac{\underline{\;500℃200MPa\;}}{催化劑}$2NH₃．
（3）對于該工藝的說法準確的是ABC（填字母）；
A．碳分子篩再生的方法是，降低吸附塔中壓強，利用N₂吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離
B．相對于分離液態空氣，該工藝的優點是無需將空氣液化
C．碳分子篩可以重復使用，成本低廉．

Answer 1

分析 根據物質的吸附性屬于物理性質以及增強吸附能力的因素進行分析解答；根據氮氣的性質、化學方程式的書寫以及工藝的操作過程進行分析解答即可．

解答 解：（1）吸附塔中碳分子篩具有吸附性，屬于物質的物理性質，要增強碳分子篩的吸附能力，可以增大碳分子篩吸附塔中的氣壓，故填：物理；增大碳分子篩吸附塔中的氣壓；
（2）氮氣的化學性質很穩定，可以用于填充食品包裝防腐，N₂和另一種單質氣體在500℃、200MPa及催化劑的條件下發生反應，生成NH₃，根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，故另一種單質是氫氣，故填：食品充氮防腐；N₂+3H₂$\frac{\underline{\;500℃200MPa\;}}{催化劑}$2NH₃；
  （3）A．碳分子篩再生的方法是，降低吸附塔中壓強，利用N₂吹掃，使被吸附氣體和碳分子篩分離，正確；
B．相對于分離液態空氣，該工藝的優點是無需將空氣液化，正確；
C．碳分子篩可以重復使用，成本低廉，正確；
故填：ABC．

點評 本題考查的是常見物質的氣體工業制取的方法，完成此題，可以依據已有的知識進行．