Question

下圖為工業(yè)合成氨生產(chǎn)簡易流程圖：

回答下列問題：

（1）合成氨所需的氮氣來源于__________；合成氨所需的原料氣氫氣可由天然氣制備，其主要反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)；CH4和O2的反應(yīng)：2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4和H2O(g)及富氧空氣(O2含量較高，不同富氧空氣中氧氣含量不同)混合反應(yīng)，產(chǎn)物氣體組成如下表：

計算該富氧空氣中O2和N2的體積比V(O2):V(N2)=__________。

（2）在合成氨的原料氣中混有的雜質(zhì)必須除去的原因是__________；

上述流程中熱交換器的作用是__________。從合成塔出來的混合氣體，通常僅含有15%(體積分數(shù))的氨。為提高原料的利用率，通常采取的措施是__________。

（3）合成氮為放熱反應(yīng)，但工業(yè)上采用400℃-500℃的溫度，主要原因是：

①該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率較快，②__________。

（4）氨可與CO2反應(yīng)制備尿素(CO(NH2)2]，反應(yīng)過程分為兩步，試寫出有關(guān)的化學方程式：

①氮氣與二氧化碳在加熱加壓條件下化合生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4):__________。

②氨基甲酸銨受熱分解為尿素與水：__________。

（5）新法合成氨常采用電解法合成。即常壓下將氫氣和用氫氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池中，氫氣和氮氣在電極上合成了氨，大大提高了氨的產(chǎn)率，新法合成氨所用的電解質(zhì)能傳導(dǎo)H+，則陰極的電極反應(yīng)式為__________。

Answer 1