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合成氨的流程示意圖如下:
回答下列問題:
(1)設備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,其中發(fā)生的化學反應方程式為______,設備A的名稱是______;
(2)設備B中m和n是兩個通水口,入水口是______(填“m”或“n”).不宜從相反方向通水的原因是______;
(3)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣.氮氣是從空氣中分離出來的,通常使用的兩種分離方法是______,______;
(4)天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣.下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗.
原料 | 天然氣 | 重油 | 煤 |
相對投資費用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
能量消耗/J?t-1 | 28109 | 38109 | 48109 |
①依據上表信息,你認為采用______為原料最好;
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式:______;
③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ/mol;
2CO2(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-566kJ/mol;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol;
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式______;
(5)在合成氨生產中,將生成的氨及時從反應后的氣體中分離出來.運用化學平衡的知識分析這樣做的理由:______.
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