.工业合成氨是在一定条件下进行的可逆反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。其部分工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)第②步除需要催化剂这个条件外,还需要的条件是
。
(2)第①步操作中的原料气的“净化”目的是 ,
第③步操作中的目的是 。
(3)工业合成氨反应后可以通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法的原理类似于下列哪种方法? (填编号)。
a.过滤 b.蒸馏
c.分液 d.萃取
你作出这个判断的理由是 。
(4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟生成。该反应的化学方程式为
。
解析:(2)原料气中往往含有使催化剂中毒的物质,所以在进行原料气的反应前,需要除掉其中的杂质;工业合成氨反应后的混合气体中既有氨气,也有未反应的氢气、氮气,所以为了提高原料气的利用率,将未反应的原料气进行重新利用,这样可以提高经济效益。
(3)降低温度,氨变为液态,从而进行分离,所以与工业上利用的蒸馏类似,都是通过改变温度,使物质的状态发生变化而分离。
(4)2NH3+3Cl2
N2+6HCl,生成的HCl又与NH3反应生成NH4Cl小颗粒——白烟产生。
答案:(1)高温、高压
(2)防止催化剂中毒 提高原料利用率(或提高经济效益等)
(3)b 通过温度的改变而改变物质的状态,达到分离的目的
(4)8NH3+3Cl26NH4Cl+N2