题目

题型：不详难度：来源：

（12分）【化学——化学与技术】
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，下图是工业合成氨的简要流程示意图。

（1）合成氨的原料气往往混有CO₂等杂质，在进入合成塔之前需净化，其原因是_______ 。
（2）工业上合成氨选择的适宜条件是：以铁为主的催化剂、_______、________。
（3）沿X路线进入合成塔的物质是_______，这样设计的意义是________。
（4）目前工业制硝酸所采用的主要方法是_______法。

答案

（12分）
（1）防止杂质使合成氨所用的催化剂“中毒”（2分）
（2）400~500℃ （2分） 10~30Mpa（2分）
（3）N₂和H₂（2分） 未反应的氮气和氢气循环进入合成塔，使氮气和氢气得到充分利用（2分）
（4）氨催化氧化法（或氨氧化法）（2分）

解析

试题分析：（1）原料气往往混有CO、NH₃等杂质，在进入合成塔之前为防止催化剂中毒，需进行净化。
（2）选择400℃～500℃，反应速率和平衡转化率都较高，如温度过高，转化率反而降低，常压下，平衡转化率较高，如增大压强，会造成设备造价和耗能增加，故答案为：400～500℃；10～30Mpa。
（3）合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N₂、H₂循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大；未反应的氮气和氢气循环进入合成塔，使氮气和氢气得到充分利用，提高了原料的利用率。
（4）工业制硝酸所采用的主要方法是氨催化氧化法。