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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3:(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,写出氨水
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更新时间:2024-04-24 03:17:53
问题描述:

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3:

(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=+206.4kJ•mol-1

②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•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)如图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,在如图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.

(6)简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法___.

申阳春回答:
  (1)氨水是弱电解质,不能完全电离,电离方程式为:NH3•H2O⇌NH4++H2O,H2S杂质常用氨水吸收,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,反应过程中生成一水合氨,依据原子守恒...
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