第三章2020氨的合成习题及答案
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氨合成考试试题及答案考试试题:1. 氨合成反应的化学方程式是什么?请写出反应方程式和平衡方程式。
2. 请解释氨合成反应的原理和机理。
3. 氨合成反应中常用的催化剂是什么?请解释其作用和选择条件。
4. 氨氧化反应与氨合成反应有何不同?请作简要比较。
5. 氨合成反应的工业应用主要是什么?请列举几个具体的例子,并解释其用途。
6. 氨合成反应中常见的问题和挑战是什么?请提出两个,并给出解决的方法。
7. 请简要介绍氨合成反应的历史发展和重要里程碑。
考试答案:1. 氨合成反应的化学方程式是:反应方程式:N2 + 3H2 → 2NH3平衡方程式:N2 + 3H2 ⇌ 2NH32. 氨合成反应的原理和机理:氨合成反应是一种半反应,通过将氮气和氢气在合适的条件下催化反应生成氨气。
其原理基于 Haber-Bosch 过程,根据 Le Chatelier 原理,通过高温高压条件下,同时通过合适的催化剂,可以增加反应速率和产率。
氨合成反应的机理包括氮气吸附、氢气吸附、氨生成和氨解离等步骤。
3. 氨合成反应中常用的催化剂是铁-铁铝合金催化剂。
其主要作用是提供活性位点,促进氮气和氢气的吸附和反应。
选择条件包括催化剂的比表面积、物理结构稳定性、催化剂活性和选择性等。
4. 氨氧化反应与氨合成反应的区别:氨氧化反应是将氨气氧化成氮气和水蒸气的反应,化学方程式为:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O。
而氨合成反应是将氮气和氢气反应生成氨气。
两者的主要区别在于反应物和产物不同,氨氧化反应产生氮气,而氨合成反应产生氨气。
5. 氨合成反应的工业应用主要包括:- 制取氨肥:氨气是制造尿素等氨基肥料的重要原料;- 合成合成氨树脂:氨气可用于合成聚合物和树脂;- 制取硝酸:氨合成反应中得到的氮气可用于制取硝酸等化学品。
6. 氨合成反应中常见的问题和挑战包括:- 反应速率和产率低:由于氮气和氢气的吸附和反应步骤复杂,催化剂选择和反应条件的优化是提高反应速率和产率的关键。
名词解释1、空间速率:空间速率是指单位时间内、单位体积催化剂通过的气体量。
2、饱和蒸汽压:在一定温度下,气液达到平衡时,液面上的蒸汽称为饱和蒸汽,饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压。
3、冷冻系数:是冷冻剂从被冷冻的物体中所取得的热量与所消耗的外界功或外界补充热量之比。
4、化学反应平衡:在可逆化学反应中,反应进行到正、逆反应速度相等的状态,称为化学反应平衡5、闪点:可燃性液体表面上方的蒸气和空气的混合物与明火接触,初次发生火焰闪光时的温度,称为该液体的闪点,也称闪燃点。
6、最适宜温度:将某催化剂在一定生产条件下具有最高氨生成率的温度称为最适宜温度7、过热蒸汽:饱和蒸汽在同一压力下,经过热器进一步吸收热量使其温度高于该压力下所对应的饱和温度时,也就是压力不变,温度增高,此时的蒸汽即为过热蒸汽。
8、氨净值:氨净值是指合成塔进出口氨含量之差。
9、氢脆:是钢受到高温高压氢的作用,引起钢的金属组织发生化学变化,氢原子进入金属后使晶格应变增大,因而降低韧性及延迟性,引起脆化,这种现象为氢脆。
10、PH 值:表示溶液酸性或碱性程度的数值,即溶液中H+离子浓度的负对数。
11、电导率:电导率是物质传送电流的能力,是电阻率的倒数。
12、气缚:离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。
13、冷冻能力:单位时间从被冷物体吸收的热量,称为压缩机的冷冻能力。
14、合成率:合成反应中,转化为氨的氢氮混合气量与进塔气中氢氮混合气量之比称为合成率15、平衡氨含量:合成氨反应中,反应达到平衡时,氨在混合气体中的百分含量,称为平衡氨含量。
16、氢脆:是钢受到高温高压氢的作用,引起钢的金属组织发生化学变化,氢原子进入金属后使晶格应变增大,因而降低韧性及延迟性,引起脆化,这种现象为氢脆。
17、润滑:是在相对运动表面形成油膜,防止两个零件直接接触产生摩擦。
合成氨工艺考试题及答案1、【单选题】为了消除噪声的污染,除采取从传播途径上控制外,还可以用耳塞作为个人的防护用品,通常耳塞的隔声值可达()dB。
(A)A、20〜30B、30〜40C、40〜502、【单选题】燃烧具有三要素,下列选项不是发生燃烧的必要条件是()。
(B)A、可燃物质B、明火C、助燃物质3、【单选题】《中华人民共和国消防法》规定,国务院()部门对全国的消防工作实施监督管理。
(C)A、安监B、环保C、公安4、【单选题】《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》,既属可燃气体又属有毒气体()。
(C)A、设可燃气体检(探)测器B、设可燃气体和有毒气体检(探)测器C、设有毒气体检(探)测器5、【单选题】为提升氨合成反应活性,铁系催化剂掺加多种促进剂,以下不是铁系催化剂促进剂的是()。
(B)A、三氧化二铝B、氧化铜C、氧化镁6、【单选题】主控室的噪声声级设计值要求是小于等于()dB(A).(B)A、55B、70C、607、【单选题】事故应急救援的总目标是通过有效的应急救援行动,尽可能的减少人员伤亡和财产损失。
事故应急救援具有不确定性、()、复杂性、后果影响易猝变等特点。
(B)A、长期性B、突发性C、必然性8、【单选题】从事酸碱作业时,作业人员需佩戴()。
(B)A、布手套B、耐酸碱手套C、皮手套9、【单选题】从气化带入甲醇洗的机械杂质主要是()。
(C)A^金属杂质B、各类结晶C、炭黑10、【单选题】企业要充分利用和整合调度指挥、监测监控、办公自动化系统等现有信息系统建立()。
(C)A、应急响应中心B、应急指挥体系C、应急平台11、【单选题】企业要建立()制度,每年都要结合本企业特点至少组织一次综合应急演练或专项应急演练;高危行业企业每半年至少组织一次综合或专项应急演练;车间(工段)、班组的应急演练要经常化。
(C)A、应急预案B、应急监控C、应急演练12、【单选题】作为人体防静电的措施之一的是()。
合成氨工艺知识IOO题及答案1、【单选题】()就是根据事故情景,召开新闻发布会或事故情况通报会,通报事故有关情况。
(B)A、新闻发布B、社会沟通C、信息发布2、【单选题】《职业病防治法》规定,对产生严重职业病危害的作业岗位,应当在其醒目位置,设置警示标识和中文警示说明。
警示说明应当载明的内容是()。
(B)A、逃生路线B、应急救治措施C、岗位操作规程3、【单选题】一旦发现有人晕倒在有限或密闭容器内,下面最适合的急救方法是()。
(A)A、佩戴防毒面具或空气呼吸器,在有人监护的情况下施救。
B、腰间系上绳子,第一时间跳下去,把中毒者拉上来。
C、第一时间跳下去,把中毒者背上来。
4、【单选题】下列几种毒气,无色无味的是()。
(A)A、一氧化碳B、硫化氢C、二氧化硫5、【单选题】下面不是离心泵振动大的因素是()。
(B)A、气蚀B、喘振C、联轴节对中不平衡6、【单选题】下面对甲醇理解正确的是()。
(A)A、甲醇是极性分子B、常温下是气态C、甲醇是无机物7、【单选题】不允许含氧化合物进入合成系统,主要原因是()。
(B)A、防止与氢发生爆炸B、防止与催化剂中的铁反应生成四氧化三铁C、防止与催化剂中氧化亚铁反应生成四氧化三铁8、【单选题】个人剂量监测档案应保存()。
(A)A、终生保存B、50年C、80年9、【单选题】个人防护措施属于第()级预防。
(B)A、二B、一C、三10、【单选题】人体摄入生产性毒物的最主要、最危险途径是通过()。
(A)A、呼吸道B、消化道C、皮肤11、【单选题】低压带电作业可能造成的事故类型是()。
(B)A、物体打击B、电流伤害C、机械伤害12、【单选题】参加应急预案评审的人员应当包括应急预案涉及的政府部门工作人员和()的专家。
(B)A、有关安全生产B、有关安全生产及应急管理方面C、应急管理方面13、【单选题】可燃气体混合物的初始温度越高,使爆炸下限(),上限增高,爆炸极限范围增大。
(A)A、降低B、增高C、不变14、【单选题】启动盘车装置只有在压缩机()。
合成氨习题(2)1.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:请回答以下问题:(1)合成氨反应的化学方程式是,该反应在(填设备名)中发生。
沉淀池中发生的主要反应方程式是,该反应能够发生的原因是。
(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是,可以循环使用的X是。
(3)该生产过程中的副产品是。
从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是;从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是。
2.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:依据上述流程,完成下列填空:(1)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2 mol(用含n的代数式表示)(2)K2CO3(aq)和CO2反应在加压进行,加压的理论依据是(多选扣分)a.相似相溶原理 b.平衡移动原理 c.酸碱中和原理(3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于(写出CO2的一种重要用途。
)(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,三是循环。
3.工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其部分工艺流程如下:回答下列问题:(1)已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g);△H=180.5kJ/mol4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol则:N2(g)+3H2(g2NH3(g)的△H= 。
(2)如果工业上,在一定温度下,将1.5molN2气体和6molH2气体通入到体积为1升的密闭容器中。
当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80% ,则其平衡常数为。
改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是①增大压强②增大反应物的浓度③使用催化剂④降低温度(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。
2023年合成氨工艺参考题库含答案(图片大小可自由调整)第1卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】大检修后开工前氨合成回路必须用氮气置换到回路内氧气含量小于()%。
A、1B、5C、0.52.【判断题】移动式压力容器首次充装易燃易爆介质且有置换要求时,应携带置换合格报告或者证明文件。
3.【判断题】建筑施工特种作业人员考核合格的,由省级建设主管部门统一颁发证书,但证书只在本省通用。
()4.【单选题】事故应急救援的总目标是通过有效的应急救援行动,尽可能的减少人员伤亡和财产损失。
事故应急救援具有不确定性、()、复杂性、后果影响易猝变等特点。
A、长期性B、突发性C、必然性5.【单选题】氨的伤害途径为()。
A、呼吸道吸入B、皮肤接触吸收C、消化道食入6.【多选题】事故报告包括的内容有:()。
A、时间B、事故单位C、地点D、伤亡人数E、赔偿数额7.【单选题】其他单位和个人通过研究提出的地震预测意见,应当向所在地或者所预测地的()书面报告,或者直接向国务院地震工作主管部门书面报告。
收到书面报告的部门或者机构应当进行登记并出具接收凭证。
A、国家负责管理地震工作的部门或者机构B、省级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构C、县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构8.【单选题】以下()出血最具危险性,如不及时处理将造成生命危险。
A、静脉出血B、毛细血管出血C、动脉出血9.【判断题】应急演练是针对事故情景,依据应急预案而模拟开展的预警行动、事故报告、指挥协调、现场处置等活动。
10.【单选题】为防止人体接触漏电设备金属外壳导致发生触电事故,应采取的安全措施是()。
A、护接地或保护接零B、用绝缘工具C、穿绝缘鞋11.【单选题】参加应急预案评审的人员应当包括应急预案涉及的政府部门工作人员和()的专家。
A、有关安全生产B、有关安全生产及应急管理方面C、应急管理方面12.【判断题】母材中C、S、P等元素含量偏高时,焊缝易产生裂纹的情况下,选用低氢型焊条进行焊接。
第三章合成氨生产技术知识目标●了解氨的性质、用途、贮存和合成氨技术的发展,原料气制备的主要设备;●理解制气、净化和氨合成的基本原理及工艺参数条件分析方法,各种催化剂的组成和使用条件;●掌握不同原料的制气方法、特点和条件,原料气净化方法、特点和要求,氨合成工艺控制条件、及工艺流程图的阅读分析和合成塔的结构特点。
能力目标●能分析、判断和选择合成氨制气、净化、合成的工艺条件;●能阅读和绘制合成氨生产工艺流程图以及设备简图;●能进行合成氨生产过程中有关物料、热量衡算及原材料消耗、生产能力等工艺计算能力。
第一节概述氨是化学工业中产量最大的产品之一,是化肥工业和其他化工产品的主要原料。
现约有80%的氨用于制造化学肥料,除氨本身可用作化肥外,可以加工成各种氮肥和含氮复合肥料,如尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、磷酸铵等。
可以生产硝酸、纯碱,含氮无机盐等。
氨还被广泛用于有机化工、制药工业、化纤和塑料工业以及国防工业中。
因此,氨在国民经济中占有重要地位。
目前氨是由氮气和氢气在高温、高压和催化剂作用下直接合成而得。
查一查氨的发现和合成氨的发展除电解法外,不管用何种原料制得的粗原料气中都含有硫化物、一氧化碳、二氧化碳,这些物质都是氨合成催化剂的毒物,在进行合成之前,需将其彻底清除。
因此,合成氨的生产过程包括以下三个主要步骤。
原料气的制取制备含有氢气、一氧化碳、氮气的粗原料气。
原料气的净化指除去原料气中氢气、氮气以外的杂质,一般由原料气的脱硫,一氧化碳的变换,二氧化碳的脱除,原料气的精炼等组成。
原料气压缩与合成将符合要求的氢氮混合气压缩到一定的压力,在铁催化剂与高温条件下合成为氨。
第二节原料气的制备目前,合成氨生产原料按状态分主要有固体原料,如焦炭和煤;气体原料,如天然气、油田气、焦炉气、石油废气、有机合成废气;液体原料,如石脑油、重油等。
生产方法主要有固体燃料气化法(煤或焦炭),烃类蒸汽转化法(气态烃、石脑油),重油部分氧化法(重油)。
合成氨高考练习题一、选择题1. 下列关于合成氨的反应原理,正确的是()A. 合成氨是放热反应B. 合成氨是吸热反应C. 合成氨反应的活化能很高D. 合成氨反应的活化能很低2. 合成氨的原料气中,氮气和氢气的比例大约为()A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 2:13. 下列哪种物质不是合成氨的催化剂()A. 铁催化剂B. 钾催化剂C. 铂催化剂D. 钼催化剂二、填空题1. 合成氨的反应方程式为:N2 + 3H2 ⇌ 2NH3,该反应的△H = ________。
2. 在合成氨过程中,为了提高氮气和氢气的转化率,常采用__________的方法。
3. 合成氨的原料气中,若含有氧气,会对催化剂产生__________作用。
三、简答题1. 简述合成氨过程中,提高氮气和氢气转化率的方法。
2. 合成氨工业中,为什么要对原料气进行净化处理?3. 解释合成氨反应为何属于可逆反应。
四、计算题1. 已知某合成氨反应器中,氮气和氢气的初始浓度分别为0.5 mol/L和1.5 mol/L,反应达到平衡时,氨气的浓度为0.4 mol/L。
计算氮气和氢气的平衡浓度。
2. 在一定温度和压力下,合成氨反应的平衡常数K为50。
若反应器中氮气和氢气的初始浓度分别为0.1 mol/L和0.3 mol/L,计算反应达到平衡时,氨气的浓度。
3. 已知某合成氨反应器在一定条件下,氮气和氢气的转化率为50%。
若原料气中氮气和氢气的初始浓度分别为0.4 mol/L和1.2mol/L,计算平衡时氨气的浓度。
五、判断题1. 合成氨过程中,增加压力会使得反应速率降低。
()2. 在合成氨的催化剂表面,氮气和氢气是通过吸附作用进行反应的。
()3. 合成氨的催化剂活性降低时,可以通过提高反应温度来恢复其活性。
()六、名词解释1. 催化剂中毒2. 压力对合成氨反应的影响3. 平衡转化率七、作图题1. 请画出合成氨反应的化学平衡移动图,并标明正反应和逆反应的方向。
合成氨习题(1)1.氮的固定指的是 。
2.用氢气和氮气合成氨的化学反应方程式是 ,3.工业上,采用以 为主的催化剂,在 ℃和 MPa 的条件下合成氨。
4.合成氨生产时,为什么不采用尽可能高的压强?通常采用10MPa~300MPa 的压强?5.实际生产中,为什么温度不能太高而采用适当高温(400~ 500℃ )?6.制备合成氨的原料气:(1)制取N 2:物理方法:将空气 ,蒸发分离,获得 和 。
化学方法:将空气的 与碳作用生成 ,再除去 。
(2)制取H 2:①水煤气法:主要反应 , 。
②用甲烷与水蒸汽法:主要反应 , 。
7.原料气净化处理:(1)原料气净化的原因是什么?(2)用稀氨水吸收H 2S 杂质(3)使CO 变成CO 2(4)除去CO 2 (用K 2CO 3吸收)8.合成氨工业中,原料气(N 2、H 2及CO 、NH 3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(1)溶液来吸收原料中的CO ,其反应是:323NH CO Ac])[Cu(NH ++Q CO ]Ac )[Cu(NH 33+⋅ △H<0(1)必须除去原料气中CO 的原因是 。
(2)醋酸二氨合铜(1)吸收CO 的生产适宜条件是 。
(3)吸收CO 后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生,恢复其吸收CO 的能力以循环使用,醋酸铜氨液再生的生产适宜条件是 。
9.反应 2A (g ) + B (g ) 2C (g );△H > 0 。
下列反应有利于生成C 的是:A. 低温、低压B. 低温、高压C. 高温、高压D. 高温、低压10.下列关于催化剂的说法,正确的是A .催化剂能使不起反应的物质发生反应B .在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变C .催化剂能改变化学反应速率D .在化学反应过程中,催化剂质量和化学性质都不变11.一定条件下,合成氨气反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0% ,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是A .16.7%B .20.0%C .80.0%D .83.3%12.在合成氨时,可以提高H 2转化率的措施是A.延长反应时间B.充入过量H2C.充入过量N2D.升高温度13.在合成氨工业中,为增加氨的日产量,下列变化过程中不能使平衡向右移动的是A. 不断将氨分离出来B.使用催化剂C. 采用500℃左右的温度D. 采用10~30MPa的压强14.合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得,其中一步的反应为:CO+H2O(g)CO2+H2(正反应放热),下列措施中,能提高CO转化率的是A.增大压强B.降低温度C.增大水蒸气浓度D.增大CO浓度15.下列有关合成氨工业的途述,可用勒沙特列原理来解释的是A、使用铁触媒,使N2和H2混合气体有利于合成氨B、高压比常压条件更有利于合成氨的反应C、5000C左右比室温更有利于合成氨的反应D16.在3H2 + N23反应中,使用催化剂的理由是A. B.没有催化剂该反应不能发生C.使化学反应速率增大D.遏止逆反应的发生17.工业合成氨的反应是在500℃左右进行,主要原因是A.500℃时反应速率最快 B.500℃时的平衡浓度最大C.500℃时的转化率最高 D.500℃时催化剂能发挥最大效力18.关于氨的合成工业的下列说法正确的是A.从合成塔出来的气体,其中氨气一般占15%,所以生产氨的工业的效率都很低B.由于NH3易液化,N2、H2可循环使用,则总的说来氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在400~500 ℃左右,目的是使平衡向正反应方向进行D.合成氨工业采用10 MPa ~ 30MPa ,是因该条件下催化剂的活性最好19.对于可逆反应N2+3H22NH3;△H<0。
氨合成试题一、填空题1、提高传热速率的途径有增大换热面积、增大传热温差和提高传热系数K。
2、当压力增加时化学平衡向气体分子数减少的方向进行;当温度升高时化学平衡向吸热反应的方向移动。
3、工业上换热方式有直接式、蓄热式和间壁式三种。
4、气体压缩有三种过程:⑴等温压缩过程、⑵绝热压缩过程、⑶多变压缩过程5、离心泵的主要性能参数有转速、流量、扬程和效率。
6、催化剂是一种能改变化学反应速度而本身组成和化学性质反应前后保持不变的物质。
7、压力容器按设计压力的高低分类,可分为低压(0.1MPa-1.6MPa)、中压(1.6MPa-10MPa)、高压(10MPa-100MPa)及超高压(≥100MPa)四个等级。
(填压力范围)。
8、阀门类型代号:Z表示闸阀、L表示节流阀、H表示止回阀、A表示安全阀9、常用的调节规律有比例、积分、微分。
10、电动机主要由两部分组成:一部分为(定子),另一部分为(转子)。
二、选择题1、合成氨生产中,水煤气的有效气体成份是( C )A H2+CO2B N2+O2C H2+CO2、下列哪个是空速的单位?(B)A、d-1B、s-1C、minD、h3、截止阀的阀门类型代号为(C )A ZB QC J4、压力容器的公称直径是指(A)A.内径 B外径 C既不是内径也不是外径5、气体压缩时下列哪种过程最省功( C )A:绝热压缩B:多变压缩C:等温压缩6、往复式压缩机余隙容积增大压缩机打气量( B )A:增加B:减少C:无变化7、气体与催化剂接触时间的长短,通常以空速来表示,其单位是( C )A.m 3/hB.m 3C. h -18、提高反应温度氨合成反应速度会( A )。
A.加快B. 减慢C.不变9、以下哪项操作有利于降低循环气中的氨含量( B )A.提高压力B. 提高温度C.加大循环量10、 将吸收质气体从吸收液中分离出来的操作称为( B )A.吸收B. 解吸C.蒸发11、氧气呼吸器的压力降至多少应离开毒区 ( B )A 、 3.5MPAB 、3.0MPaC 、 4.0MPaD 、 4.5MPa12、热钾碱法脱碳溶液中起缓蚀作用的组分是:( B )A. K 2OB.KVO 3C. K 2CO 3D. KHCO 313、气体节流后的温度一般会( C )A 、升高B 、不变C 、降低14、三相异步电动机的额定电压是指(A )。