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(14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是 。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度 c.加入催化劑 d.降低壓強
利用反應(yīng)②,將CO進一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為 。
(3)下左圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù): 。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在下右圖坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號) ,簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法: 。
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