（1）工业合成氨的流程中，原理氮气衡器依次通过的设备分别是：压缩机、热交换器、合成塔、冷凝器，
故答案为：热交换器；合成塔；N2和H2；
（2）原料气往往混有CO、NH3等杂质，在进入合成塔之前为防止催化剂中毒，需进行净化，故答案为：防止催化剂中毒；
（3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩，来增大压强，这样可以加快化学反应速率，还可以让化学平衡朝生成NH3的方向进行，减少生成物氨气的浓度可以使化学平衡向着正反应方向进行，
故答案为：增大压强，加快反应速率，使平衡朝生成NH3的方向进行；减小生成物的浓度，使平衡朝生成NH3的方向进行；
（4）设氮气的转化量为x，
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始浓度 1 3 0
转化浓度 x 3x 2x
平衡浓度1-x 3-3x 2x
平衡时NH3的体积分数为20%，则
=20%，解得x=2x 4?2x
，平衡常数K=1 3
=0.083(
)2
2 3
×23
1 3
（5）冷的原料气和反应气混合，可以进行热交换，保证反映的温度，让催化剂的催化活性最大，故答案为：冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换，既预热原料气，又保证反应混合气的温度控制在500℃左右，使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用．
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