Question

【题目】下图是工业生产中合成氨流程示意图，仔细观察图示中的物质变化关系及工艺特点，回答下列问题：

(1)合成氨的整个工业生产包括造气、净化、合成氨三大部分，其中上述工艺流程图示中已经将造气与净化装置用竖线分开，请你在图示中再将净化与合成氨装置用竖线分开。_______

(2)合成氨工业中的氢气来源于天然气、煤等物质，根据图示物质的变化关系写出两个生成氢气的化学方程式： _______________；_______。

(3)净化装置中可以消除造气过程中产生的杂质，目的是______________________。

(4)目前国家倡导节能减排，观察上述工艺流程图示，写出合成氨工业中节能减排的两项措施_______________________。

Answer 1

【答案】 CH4＋H2OCO＋3H2 CO＋H2OCO2＋H2 防止催化剂中毒 氢气、氮气的循环利用；利用反应产生的热预热合成气体

【解析】

（1）根据流程图回答；（2）根据流程图中入料口和出料口可知进入“转化炉”的气体是甲烷与水蒸气，而出来的气体有氢气、CO；（3）根据催化剂的性质回答；（4）根据国家倡导节能减排，节能减排的措施回答。

(1)整个工艺流程图示分为三部分，即造气、净化和合成氨装置。其中“洗涤塔”就是净化装置，而合成塔则是合成氨气的装置，另外还有氨气分离装置。所以答案：。

(2)图示中进入“转化炉”的气体是甲烷与水蒸气，而出来的气体有氢气、CO，故在转化炉中发生的甲烷与水蒸气的反应，其反应的方程式为：CH4＋H2OCO＋3H2；转化炉中的CO产物对制备合成氨无用，故在“变换塔”中通入水蒸气使之与一氧化碳反应可以制备氢气，其反应的方程式为：CO＋H2OCO2＋H2。

(3)因为工业合成氨需要催化剂，而催化剂往往会因为杂质的存在而降低催化效果，所以需要除杂。

(4)目前国家倡导节能减排，节能减排的措施有：①开发太阳能水能、风能、地热等新能源；②减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用；③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。④资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产；⑤加快节能减排技术研发，加快节能减排技术产业化示范和推广，加快建立节能减排技术服务体系，推进环保产业健康发展，加强国际交流合作等。观察上述工艺流程图示，合成氨工业中节能减排的两项措施有：推进资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产；加快节能减排技术研发，推进环保产业健康发展。