Question

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H= —92.4kJ•mol?1 一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，写出氨水的电离方程式 。吸收产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出吸收液再生反应的化学方程式 。

（2）步骤II中制氢气原理如下：

①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H=+206.4 kJ·mol-1

②CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=－41.2 kJ·mol-1

则反应CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) △H= kJ·mol-1。

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是（填编号） 。

a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强

（3）利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O蒸气反应，得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为 。

（4）下图1表示500℃、60.0MPa条件下，H2和N2为原料气的投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根 据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为 。

（5）依据温度对合成氨反应的影响，在下图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入起始原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。

图1 图2

（6）简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法 。

Answer 1