2025年合成氨工艺高频考点训练卷(带答案) .docx

2025年合成氨工艺高频考点训练卷(带答案)

一、选择题

1.合成氨工艺中，下列哪个物质作为氮气来源？

A.空气

B.氨水

C.碳酸氢铵

D.氯化钠

答案：A

2.合成氨反应中，铁催化剂的主要作用是？

A.提高氮气转化率

B.降低反应活化能

C.提高氢气纯度

D.增加氨气产量

答案：B

3.合成氨工艺中，下列哪个条件有利于提高氨气产率？

A.提高压力

B.降低温度

C.增加氢氮比

D.减少催化剂活性

答案：C

4.合成氨工艺中，下列哪种设备用于原料气的净化？

A.冷凝器

B.吸收塔

C.萃取塔

D.氧化炉

答案：B

5.合成氨工艺中，下列哪种物质可以作为氮气净化剂？

A.碳酸钠

B.碳酸氢钠

C.氢氧化钠

D.氯化钠

答案：C

二、填空题

1.合成氨反应的化学方程式为：N2+3H2→2______。

答案：NH3

2.合成氨工艺中，氮气和氢气的摩尔比通常为______。

答案：1:2.8~3

3.合成氨工艺中，反应压力通常在______MPa左右。

答案：30~50

4.合成氨工艺中，铁催化剂的最佳活性温度为______℃。

答案：400~500

5.合成氨工艺中，原料气净化过程中，氢气通常用作______。

答案：还原剂

三、简答题

1.请简要说明合成氨工艺中，为什么需要使用铁催化剂？

答案：铁催化剂可以降低合成氨反应的活化能，提高反应速率，从而提高氨气产率。

2.请简要阐述合成氨工艺中，如何通过调节反应条件来提高氨气产率？

答案：通过增加氢氮比、提高压力、降低温度等条件，可以促进合成氨反应向生成氨气的方向进行，从而提高氨气产率。

3.请列举合成氨工艺中常用的原料气净化方法。

答案：常用的原料气净化方法包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法等。

四、计算题

已知合成氨反应的化学方程式为：N2+3H2→2NH3，反应在30MPa、400℃的条件下进行。假设原料气中氮气和氢气的摩尔比为1:3，求在理想状态下，1摩尔氮气可以转化为多少摩尔氨气？

答案：在理想状态下，1摩尔氮气可以转化为2摩尔氨气。由于原料气中氢气摩尔数为3倍于氮气，因此氢气充足，氮气为限制因素。根据化学方程式，1摩尔氮气可以转化为2摩尔氨气。