Question

2．合成氨的流程示意圖如圖：回答下列問題：
（1）工業合成氨的原料是氮氣和氫氣．氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法液化、分餾，與碳反應后除去CO₂；
（2）設備A中含有電加熱器、觸煤和熱交換器，設備A的名稱，其中發生的化學反應方程式為N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）；
（3）設備B的名稱冷凝塔或冷凝器；
（4）設備C的作用將液氨與未反應的原料氣分離．

Answer 1

分析 （1）分離空氣提取氮氣的方法有兩種，以上液化、分餾空氣，另一種為空氣與碳反應生成二氧化碳，反應后除去二氧化碳氣體；制取氫氣可用碳和水反應或甲烷與水反應；
（2）合成氨的設備為合成塔，發生N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）；
（3）冷凝分離設備為冷凝塔或冷凝器；水流和氣流方向應逆向；
（4）分離器用來分離液氨和原料氣．

解答 解：（1）分離空氣提取氮氣的方法有兩種，以上液化、分餾空氣，另一種為空氣與碳反應生成二氧化碳，反應后除去二氧化碳氣體，
故答案為：液化、分餾；與碳反應后除去CO₂；
（2）合成氨的設備為合成塔，發生N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g），
故答案為：合成（氨）塔；N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃（g）；
（3）冷凝分離設備為冷凝塔或冷凝器，
故答案為：冷凝塔或冷凝器；
（4）設備C為分離器，分離器用來分離液氨和原料氣，
故答案為：將液氨與未反應的原料氣分離．

點評 本題綜合考查工業合成氨知識，題目難度中等，明確工業合成氨原理原理及設備特點為解答關鍵，注意掌握物質的性質，根據性質選擇分離方法，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用能力．