铵盐是重要的化工原料,以N
2和H
2为原料制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述流程图中,B设备的名称是
,其中发生反应的化学方程式为
.
(2)在上述工业生产中,N
2与H
2合成NH
3的催化剂是
.1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下(①-⑤):
分别表示N
2、H
2、NH
3.图⑤表示生成的NH
3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是
、
.
(3)NH
3和CO
2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH
3(g)+CO
2(g)⇌CO( NH
2)
2(s)+H
2O(g)
图⑥表示合成塔中氨碳比a与CO
2转化率ω的关系.a为[n(NH
3):n(CO
2)],b为水碳比[n(H
2O):n(CO
2)].则:
①b应控制在
;
A.1.5.1.6 B.1~1.1 C.0.6~0.7
②a应控制在4.0的理由是
.
(4)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是
;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是
.
(5)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO
2+2NaOH═2NaNO
2+H
2O
NH
3还原法:8NH
3+6NO
2 7N
2+12H
2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是
.
(6)某化肥厂用NH
3制备NH
4NO
3.已知:由NH
3制NO的产率是96%、NO制HNO
3的产率是92%,则制HNO
3所用去的NH
3的质量占总耗NH
3质量(不考虑其它损耗)的
%.