Question

氮气是一种重要的工业原料，广泛应用于化肥等工业。工业常用PSA变压吸附制氮气，某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程，并展开学习，请回答相关问题：

【资料】：

1、碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，如图所示；

2、气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱；

3、碳分子筛可以再生，能重复使用。

（1）吸附塔中碳分子筛具有吸附性，这种性质是    （填“化学”、“物理”）性质，根据工艺流程，资料1图像中气体②是    （填化学式）；

（2）根据资料，碳分子筛再生的方法是    。

（3）相比分离液态空气制氮气，该工艺的优点是    ；

（4）氮气可作食品保护气，是因为氮气化学性质    （填“稳定”、“活泼”）。N₂和H₂在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH₃，反应的化学方程式为    ，反应中，N₂和H₂的质量比为    。

 

Answer 1

【答案】

（1）物理    N₂     （2）降低吸附塔中压强（气压），利用N₂吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离；（必须写出关键词“降低压强”） （3）无需将空气液化，且碳分子筛可以重复使用，成本低廉（4）稳定  N₂ + 3H₂ 2NH₃     14:3

【解析】

试题分析：（1）吸附塔中碳分子筛具有吸附性，这种性质是物理性质，根据工艺流程，资料1图像中气体②是N₂（2）根据资料，碳分子筛再生的方法是降低吸附塔中压强（气压），利用N₂吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离；（3）相比分离液态空气制氮气，该工艺的优点是无需将空气液化，且碳分子筛可以重复使用，成本低廉；（4）氮气可作食品保护气，是因为氮气化学性质稳定，N₂和H₂在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH₃，反应的化学方程式为N₂ + 3H₂  2NH₃ 根据化学方程式得出N₂和H₂的质量比为14:3.

考点：氮气的性质及工艺流程