35.()合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为:CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)
(1)1m3(标准状况)CH4按上式完全反应,产生H2 mol。
(2)CH4和O2的反应为:2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)
设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应。1m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应,产物气体的体积V(标准状况)为 。
(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如下表:
|
气体 |
CO |
H2 |
N2 |
O2 |
|
体积(L) |
25 |
60 |
15 |
2.5 |
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)/V(N2)。
(4)若CH4和H2O(g)及富氧空气混合反应的产物中,V(H2)/V(N2)=3︰1 (合成氨反应的最佳比),则反应中的H2O(g)和富氧空气的体积比为何值?
(1)133.9 (2)3m3<V<4m3
(3)VO2/VH3=(7.5+2.5)/15=2/3
(4)(3X+4aY)/[(1-a)Y]=3/1 X/Y=1-7/3a