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图1:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,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,写出再生反应的化学方程式:2NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓2NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓.
(2)步骤II中制氯气原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+206.4kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•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是aa.
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
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反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为90%90%.
(3)图2表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时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:14.5%14.5%.
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图3坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图.
(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)ⅣⅣ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用.
【答案】2NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓;a;90%;14.5%;Ⅳ;分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:538引用:28难度:0.3
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
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