以合成氨工厂工艺流程如下图,试回答相关问题:(1)不同的原料生产氢气其经济指标如下表: 天然气石脑油重油煤焦5.66.58.0-28~3035.541.854.

以合成氨工厂工艺流程如下图,试回答相关问题:(1)不同的原料生产氢气其经济指标如下表: 天然气石脑油重油煤焦5.66.58.0-28~3035.541.854.

题型:不详难度:来源:
以合成氨工厂工艺流程如下图,试回答相关问题:

(1)不同的原料生产氢气其经济指标如下表:
 
天然气
石脑油
重油
煤焦

5.6
6.5
8.0


28~30
35.5
41.8
54.4

257
390~447
220~280
500
 
从上表数据及自然资源来看最具发展前景的是________。
A.天然气      B.石脑油      C.重油       D.煤焦
(2)脱硫工艺一般是通过金属氧化物来实现的,通过三步反应最后再生成金属氧化物,并得到单质硫,请补充第三步反应。
①MezOy+zH2S+(y-z)H2=MezSz+yH2O
②MezSzO2=MezOy+zSO2
③__________________________________________________
(3)气体的精制 经净化过的气体仍有少量的CO等有害气体。常用的方法有铜洗法和甲烷化法。CO(g)+Cu(NH3)2Ac+NH3(l)[Cu(NH3)3CO]Ac;正反应放热,反应在铜洗塔中进行,吸收后的铜液送到再生器中,在再生器处解吸CO,适宜条件是________,解吸后铜液循环使用。甲烷化法则是把CO、CO2转化为对氨合成无害的CH4,主要反应是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g);正反应放热,甲烷化的条件是__________________。

(4)500 ℃时,y随及压强的变化关系。纵坐标可能是____________,结合目前生产的条件,应控制的是________。
答案
(1)A
(2)MezSzSO2=MezOyS
(3)减压和加热 高压、适当温度
(4)平衡时混合气体中氨气的体积分数 略小于3∶1
解析
本题考查了平衡原理在工业生产中的应用。(1)发展前景一方面从成本比较,另一方面还要比较能量消耗,综合两者天然气更具前景。(2)补充方程式的关键是理解题意,最后生成金属氧化物和硫单质。反应②中生成SO2,要将SO2转化成硫单质。金属硫化物中硫显-2价,SO2中硫显+4价,通过两者归中反应可制得硫。(3)将CO解吸出来,要使平衡向逆反应方向移动,甲烷化的条件是平衡正向移动,高压和适宜温度。(4)压强增大,平衡向正反应方向移动,观察图像,y也增大;提高H2的比例,y先增大后减小,y可能是平衡时混合气体中氨气的体积分数。观察图像可知,当略小于3∶1时,氨气的体积分数在相同条件下最大。
举一反三
商品“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等作为日常饮用水,因缺少某些成分而不利于儿童身体健康发育。你认为制备上述商品饮用水时,还需要添加的化学物质是(  )。
A.钙、镁的碳酸氢盐
B.含碘酸钾的食盐
C.漂白粉、消毒剂
D.小苏打

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以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:

请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为_________________________________________;
(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是___________________________________________;
(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450 ℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是____________、____________;

(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________、________,从而充分利用能源。
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研究气体在固体表面反应的化学已经成为化学学科的一个重要分支,它涉及生产、生活中的许多重要领域。下列不属于气体与固体作用的表面化学研究领域的是(  )。
A.合成氨工业是将氮气和氢气在铁催化剂的表面转化成氨气
B.在燃料电池中,氢气和氧化剂在催化剂表面反应所产生的能量转化为电能
C.汽车中装有催化器,能将尾气中一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳和氮气
D.加酶洗衣粉的乳化作用能将衣物纤维表面的油渍洗去

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工业上合成氨的原料之一为氢气,其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径,假设反应都能进行,从经济效益考虑最合理的反应是(  )。
A.C3H83C+4H2
B.C3H8C3H6+H2
C.C3H8+6H2O3CO2+10H2
D.2H2O2H2↑+O2

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下列说法不正确的是
A.科学家在研究物质微观结构的过程中先后使用了光学显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜等观测仪器
B.H2O2在过氧化氢酶的催化下,随着温度的升高,分解速率持续加快
C.甲醇、肼、氨等燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转化效率
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可用于快中子反应堆作热交换剂

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