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

 0  147291  147299  147305  147309  147315  147317  147321  147327  147329  147335  147341  147345  147347  147351  147357  147359  147365  147369  147371  147375  147377  147381  147383  147385  147386  147387  147389  147390  147391  147393  147395  147399  147401  147405  147407  147411  147417  147419  147425  147429  147431  147435  147441  147447  147449  147455  147459  147461  147467  147471  147477  147485  203614 

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