氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,是重要的化工产品.
(1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气.有关化学反应的能量变化如图1所示.则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___.
(2)已知N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=-94.4kJ•mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示.
①25min时采取的措施是___.
②在实际制氨气工业生产中和该措施的目的相同的其它措施还有___.
(3)①CO可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO,反应原理:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l)△H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收CO的能力,则再生的适宜条件是___.(填字母序号).
A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压
②在一恒温恒容的密闭容器中,按照1:1充入一定物质的量的CO和NH3气体与足量的乙酸二氨合铜(I)溶液反应,容器中氨气的物质的量浓度随时间的变化如图3所示.若在35s时再充入原物质的量的CO和NH3气体后,请在图3中画出氨气的物质的量浓度随时间变化图.
(4)①用氨气制取尿素[CO(NH2)]的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0.某温度下,向容器为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时,达到平衡,此时CO2的转化率为50%.则该反应的平衡常数K=___.
②在实际工业生产中,原料气带有水蒸气,图4表示CO2的转化率与氨碳比
a、曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比(n(H2O)/n(CO2))最大的是___.
b、测得B点氨的转化率为40%,则x1=___.
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