Question

（12分）【化學——化學與技術】
合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要意義，下圖是工業合成氨的簡要流程示意圖。

（1）合成氨的原料氣往往混有CO₂等雜質，在進入合成塔之前需凈化，其原因是_______ 。
（2）工業上合成氨選擇的適宜條件是：以鐵為主的催化劑、_______、________。
（3）沿X路線進入合成塔的物質是_______，這樣設計的意義是________。
（4）目前工業制硝酸所采用的主要方法是_______法。

Answer 1

（12分）
（1）防止雜質使合成氨所用的催化劑“中毒”（2分）
（2）400~500℃ （2分） 10~30Mpa（2分）
（3）N₂和H₂（2分） 未反應的氮氣和氫氣循環進入合成塔，使氮氣和氫氣得到充分利用（2分）
（4）氨催化氧化法（或氨氧化法）（2分）

解析試題分析：（1）原料氣往往混有CO、NH₃等雜質，在進入合成塔之前為防止催化劑中毒，需進行凈化。
（2）選擇400℃～500℃，反應速率和平衡轉化率都較高，如溫度過高，轉化率反而降低，常壓下，平衡轉化率較高，如增大壓強，會造成設備造價和耗能增加，故答案為：400～500℃；10～30Mpa。
（3）合成氨工業中，利用氨易液化，分離出N₂、H₂循環使用，可使平衡向正反應方向移動，則氨氣的產率增大；未反應的氮氣和氫氣循環進入合成塔，使氮氣和氫氣得到充分利用，提高了原料的利用率。
（4）工業制硝酸所采用的主要方法是氨催化氧化法。
考點：本題考查工業制硝酸的原理和流程。