Question

氨的合成促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)豐收．1909年，德國化學(xué)家哈伯（F．Haber）設(shè)計(jì)出了一套高溫、高壓、催化合成氨的實(shí)驗(yàn)裝置．其反應(yīng)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．1922年，德國化學(xué)工程師博施（C．Bosch）經(jīng)過大量試驗(yàn)，找到了較為理想的鐵催化劑．讓合成氨的工藝走出實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)歷了曲折艱辛的技術(shù)革新過程．
（1）下列關(guān)于合成氨工業(yè)中催化劑的說法不正確的是

 

A、使用催化劑是為了提高反應(yīng)速率
B、使用鐵觸媒催化劑，在500℃時(shí)獲得最大催化效益
C、合成氨只能用鐵觸媒作催化劑
D、除去原料氣中的有害物質(zhì)是為了防止催化劑中毒
（2）工業(yè)上合成氨的生產(chǎn)簡易流程示意圖如下：

請(qǐng)回答：B裝置的主要作用是

 

；從F裝置進(jìn)入H裝置的物質(zhì)X為

 

，該循環(huán)操作的目的是

 

．
（3）氨的合成與工業(yè)化，有力地說明了社會(huì)需求是技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的原動(dòng)力．請(qǐng)結(jié)合本模塊學(xué)習(xí)，從金屬冶煉、硫酸工業(yè)、純堿工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、海水的綜合利用等工業(yè)生產(chǎn)中，任舉一例，說明化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用．

 

．

Answer 1

分析：（1）A、催化劑能加快反應(yīng)速率；
B、在500℃時(shí)催化劑活性最高；
C、合成氨的最佳催化劑是鐵觸媒；
D、原料中的有害雜質(zhì)能使催化劑失去活性；
（2）原料中的有害雜質(zhì)能使催化劑失去活性；合成塔中是氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)；合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物中有原料氣體；
（3）Al的活潑性較強(qiáng)，不容易用熱還原法冶煉，電解法提高了冶煉效率．

解答：解：（1）A、催化劑能加快反應(yīng)速率，所以使用催化劑是為了提高反應(yīng)速率，縮短生產(chǎn)周期，提高效益，故A正確；
B、在500℃時(shí)催化劑活性最高，反應(yīng)速率最快，即在500℃時(shí)獲得最大催化效益，故B正確；
C、合成氨的最佳催化劑是鐵觸媒，還有其它催化劑，故C錯(cuò)誤；
D、原料中的有害雜質(zhì)能使催化劑失去活性，除去原料氣中的有害物質(zhì)是為了防止催化劑中毒，故D正確；
故答案為：C；
（2）原料中的有害雜質(zhì)如CO等，能使催化劑失去活性，所以除去原料氣中的有害物質(zhì)是為了防止催化劑中毒；合成塔中是氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)；合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物中有原料氣體，為了提高原料氣的利用率要把為反應(yīng)的氮?dú)夂煤蜌錃�，再轉(zhuǎn)入合成塔重新利用；
故答案為：除去雜質(zhì)，防止催化劑“中毒”；氫氣、氮?dú)猓惶岣咴�料氣的利用率�?br />（3）Al的活潑性較強(qiáng)，不容易用熱還原法冶煉，電解法提高了冶煉效率，則電解法的出現(xiàn)，極大地降低了生產(chǎn)成本，促進(jìn)了鋁的冶煉的大規(guī)模工業(yè)化，
故答案為：電解法的出現(xiàn)，極大地降低了生產(chǎn)成本，促進(jìn)了鋁的冶煉的大規(guī)模工業(yè)化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了幾種工業(yè)生產(chǎn)工藝，主要是合成氨工藝，側(cè)重于催化劑的應(yīng)用、反應(yīng)原理等知識(shí)的考查，題目難度不大．