2.4.2 工业合成氨的生产流程-【帮课堂】高二化学同步学与练（沪科版2020选择性必修1）

2.4.2 工业合成氨的生产流程 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 合成氨的工业生产步骤 1．造气 （1）氮气：合成氨所需要的氮气都取自空气。 从空气中制取氮气通常有两种方法：一是将空气液化、蒸发，分离出氮气；二是将空气中的氧气跟碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳，即得到氮气。 （2）氢气：氢气则来源于水和碳或碳氢化合物反应。如以天然气为原料制取氢气，反应可简单表示为：H2O+CH4 CO+3H2，H2O + CO CO2+ H2 2．净化 在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质（如 H2S、CO等）会使合成氨所用的催化剂“中毒”，所以必须除去。 3．合成 净化后的原料气经过压缩机压缩至高压，进入氨合成塔，氮气与氢气在高温、高压和催化剂作用下合成氨（如图）。 从合成塔出来的混合气体，通常约含15%(体积分数)的氨，把反应后的混合气体通过冷凝器使氨液化而分离，再把分离出来的气体经过循环压缩机，再送到合成塔中进行反应。 【即学即练1】下列关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　) A．将混合气体进行循环利用符合绿色化学思想 B．合成氨反应需在低温下进行 C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D．使用催化剂可以提高反应速率 【答案】B 知识点02 工业合成氨工艺流程 原料气的制取→净化→压缩→合成→→液氨 【即学即练2】合成氨工业有下列生产流程 ：①原料气制备；②氨的合成；③原料气的净化和压缩 ；④氨的分离。其先后顺序为（　　） A. ①②③④ B. ①③②④ C. ④③②① D. ②③④① 【答案】B ( 常见考法 ) 常见考法一 工业生成氨的生产流程 【例1】对于工业合成氨，回答下列问题： （1）工业合成氨造气时，理论上，1 mol CH4能生成多少摩尔氢气？ （2）工业上一般用K2CO3溶液吸收CO2，并且可实现循环利用，用相应的化学方程式说明之。 （3）原料气净化的目的是什么？ （4）如图所示的是合成氨的简要流程示意图，图中沿X路线到压缩机的物质是(　　) A．N2和H2 B．催化剂 C．N2 D．H2 【答案】（1）4 mol （2）K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O （