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题型:综合题 题类:常考题 难易度:普通

工业合成氨

图为工业合成氨生产简易流程图:

回答下列问题:

(1)、合成氨所需的氮气来源于;合成氨所需的原料气氢气可由天然气制备,其主要反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);CH4和O2的反应:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气中氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如表:

气体

CO

H2

N2

O2

体积(L)

25

60

15

2.5

计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2):V(N2)=

(2)、在合成氨的原科气中混有的杂质必须除去的原因是

上述流程中热交换器的作用是.从合成塔出来的混合气体,通常仅含有15%(体积分数)的氨.为提高原料的利用率,通常采取的措施是

(3)、合成氮为放热反应,但工业上采用400℃﹣500℃的温度,主要原因是:

①该温度范围内反应速率较快.②

(4)、氨可与CO2反应制备尿素(CO(NH22],反应过程分为两步,试写出有关的化学方程式:

①氮气与二氧化碳在加热加压条件下化合生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4):

②氨基甲酸铵受热分解为尿素与水:

(5)、新法合成氨常采用电解法合成.即常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中,氢气和氮气在电极上合成了氨,大大提高了氨的产率.新法合成氨所用的电解质能传导H+ , 则阴极的电极反应式为
举一反三

化学是人类进步的关键,化学为人类的生产、生活提供了物质保证.

Ⅰ.氮的化合物是重要的化工产品.其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高其产量,降低能耗做各种有益的探究.

(1)25℃时合成氨反应热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣92.4kJ/mol. 在该温度时,取1molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4kJ.其原因是{#blank#}1{#/blank#} .

(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率.从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是{#blank#}2{#/blank#} ;与传统的合成氨的方法比较,该方法的优点是{#blank#}3{#/blank#} .

Ⅱ.(1)卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品.从卤水中提取镁的步骤为:

a.将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;

b.将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;

c.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2•6H2O;

d.将MgCl2•6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2

e.电解熔融的氯化镁可得到Mg.

①步骤d中的“一定条件”指的是{#blank#}4{#/blank#} .

②有同学认为:步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,你同意该同学的想法吗?为什么?{#blank#}5{#/blank#} 

(2)铀是核反应最重要的燃料,已经研制成功一种螫合型离子交换树脂,它专门吸附海水中的U4+ , 而不吸附其他元素.其反应原理为 {#blank#}6{#/blank#} (树脂用HR代替),发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液,其反应原理为:{#blank#}7{#/blank#} .

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