氨气()是受青睐的“储氢”和“零碳”燃料,有广阔的应用前景。
Ⅰ.储氢
某种合成氨的工艺如图1所示:
(1)“合成塔”中高温、高压的条件下氮气、氢气在催化剂表面合成氨气,该反应的微观过程如图2所示,合理的顺序为(填序号)。
(2)用“冷却”的方法可将氨气和剩余的氮气、氢气分离,此方法依据氨气和氮气、氢气性质的差异是。
(3)氨气和甲醇(化学式:)都是常用的液态储氢材料。已知:质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数,则氨气的质量储氢密度为(保留一位小数),比甲醇(填“高”或“低”)。
Ⅱ.燃烧
研究发现氨气在一定条件下能与氧气反应释放大量能量,且产物是水和一种单质,对环境没有污染。氨气有望成为今后理想的燃料。
(4)写出上述反应的符号表达式。
(5)氨气在一定条件在空气中无法燃烧,但能在氧气中燃烧,原因是。
(6)工业上常在氨气中添加适量氢气进行混合燃烧。科学研究不同当量比下的氨气/氢气/空气的燃烧速度如图3:
【资料卡片】当量比是燃料完全燃烧理论所需要的空气量与实际供给的空气量之比。分析图中数据发现当量比为左右,,燃烧速度最快。