2025年合成氨工藝筆試高頻考點解析及模擬題解析一、選擇題（共10題，每題2分）1.合成氨反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變ΔG°在298.15K時約為-33.18kJ/mol，此條件下的平衡常數(shù)為？A.1.0×103B.1.0×10?C.1.0×10?D.1.0×1012.下列哪種催化劑最適合用于合成氨的哈伯-博施法？A.氧化鐵B.鈦酸鈷C.鐵系催化劑（Fe-K?O-Al?O?）D.鎳基催化劑3.合成氨反應(yīng)的活化能約為多少？A.80kJ/molB.150kJ/molC.200kJ/molD.250kJ/mol4.在合成氨工藝中，進(jìn)入合成塔的氫氮混合氣中，氫氮摩爾比通?？刂圃?？A.1:1B.3:1C.1:3D.2:15.合成氨反應(yīng)是？A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.可逆反應(yīng)D.上述所有6.氮氣在合成氨反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化率通?？刂圃冢緼.10%-20%B.30%-40%C.50%-70%D.80%-90%7.合成氨工藝中，循環(huán)氣的主要目的是？A.提高氫氮混合氣的濃度B.增加反應(yīng)速率C.恢復(fù)未反應(yīng)的氫氮氣D.降低能耗8.在合成氨工藝中，反應(yīng)溫度通?？刂圃冢緼.200-300°CB.400-500°CC.800-900°CD.1000-1100°C9.合成氨工藝中，反應(yīng)壓力通?？刂圃?？A.0.1MPaB.10MPaC.30MPaD.60MPa10.合成氨工藝中，常用的冷卻介質(zhì)是？A.水B.氨水C.乙二醇D.鹽水二、填空題（共10題，每題2分）1.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______+3______→2______。2.合成氨工藝中，常用的鐵系催化劑主要活性組分是______。3.合成氨反應(yīng)的摩爾焓變ΔH°在298.15K時約為______kJ/mol。4.合成氨工藝中，反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速率______，但平衡轉(zhuǎn)化率______。5.合成氨工藝中，反應(yīng)壓力升高，反應(yīng)速率______，但平衡轉(zhuǎn)化率______。6.合成氨工藝中，循環(huán)氣的主要成分是______和______。7.合成氨工藝中，常用的冷卻介質(zhì)是______，其主要目的是______。8.合成氨工藝中，反應(yīng)溫度通常控制在______，反應(yīng)壓力通常控制在______。9.合成氨工藝中，常用的脫氨方法是______和______。10.合成氨工藝中，常用的安全措施包括______和______。三、簡答題（共5題，每題4分）1.簡述合成氨工藝的反應(yīng)原理。2.簡述合成氨工藝中，催化劑的作用。3.簡述合成氨工藝中，循環(huán)氣的作用。4.簡述合成氨工藝中，反應(yīng)溫度和壓力的影響。5.簡述合成氨工藝中，常用的安全措施。四、計算題（共5題，每題6分）1.某合成氨工藝中，進(jìn)入合成塔的氫氮混合氣中，氫氮摩爾比為3:1，反應(yīng)溫度為500°C，反應(yīng)壓力為30MPa，求反應(yīng)平衡常數(shù)。2.某合成氨工藝中，反應(yīng)溫度為500°C，反應(yīng)壓力為30MPa，求反應(yīng)的摩爾焓變ΔH°。3.某合成氨工藝中，反應(yīng)溫度為500°C，反應(yīng)壓力為30MPa，氮氣的轉(zhuǎn)化率為80%，求反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變ΔG°。4.某合成氨工藝中，反應(yīng)溫度為500°C，反應(yīng)壓力為30MPa，氫氮混合氣的摩爾比為3:1，求反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率。5.某合成氨工藝中，反應(yīng)溫度為500°C，反應(yīng)壓力為30MPa，氮氣的轉(zhuǎn)化率為80%，求反應(yīng)的摩爾反應(yīng)速率。答案一、選擇題答案1.B2.C3.B4.B5.D6.D7.C8.B9.C10.A二、填空題答案1.N?,H?,NH?2.Fe3.-924.增加,降低5.增加,增加6.氮氣,氫氣7.水,降低反應(yīng)溫度8.400-500°C,30MPa9.水洗法,活性炭吸附法10.防爆措施,消防措施三、簡答題答案1.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N?+3H?→2NH?。該反應(yīng)是放熱、可逆的反應(yīng)，在高溫高壓和催化劑的作用下，氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣。2.催化劑在合成氨工藝中起到降低反應(yīng)活化能的作用，使反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行，同時提高反應(yīng)速率。常用的鐵系催化劑主要活性組分是Fe，助劑包括K?O和Al?O?。3.循環(huán)氣在合成氨工藝中起到恢復(fù)未反應(yīng)的氫氮氣的作用，提高原料的利用率，降低能耗。循環(huán)氣的主要成分是氮氣和氫氣。4.反應(yīng)溫度和壓力對合成氨工藝有重要影響。溫度升高，反應(yīng)速率增加，但平衡轉(zhuǎn)化率降低；壓力升高，反應(yīng)速率增加，平衡轉(zhuǎn)化率也增加。因此，需要綜合考慮溫度和壓力對反應(yīng)的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)。5.合成氨工藝中，常用的安全措施包括防爆措施和消防措施。防爆措施包括限制可燃?xì)怏w濃度、安裝防爆設(shè)備等；消防措施包括配備消防器材、定期進(jìn)行消防演練等。四、計算題答案1.反應(yīng)平衡常數(shù)K的計算公式為：K=(P_NH?2/(P_N?*P_H?3))。在500°C，30MPa下，K≈1.0×10?。2.反應(yīng)的摩爾焓變ΔH°在500°C時約為-92kJ/mol。3.反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能變ΔG°在50