合成氨的流程示意图如下.
请回答下列问题.
(1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,其中发生的化学反应方程式为
,设备A的名称是
;
(2)设备B中m和n是两个通水口,入水口是
(填“m”或“n”);不宜从相反方向通水的原因是
.
(3)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是
,
.
(4)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气.下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗.
原料 | 天然气 | 重油 | 煤 |
相对投资费用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
能量消耗/J•t-1 | 28109 | 38109 | 48109 |
①依据上表信息,你认为采用
为原料最好.
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:
.
③已知C(s)、CO(g)和H
2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O
2(g)=CO
2(g)△H=-394kJ/mol
2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g)△H=-566kJ/mol
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g)△H=-484kJ/mol
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
.
(5)在合成氨生产中,将生成的氨及时从反应后的气体中分离出来.运用化学平衡的知识分析这样做的理由:
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