题目
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,工业合成氨的简式流程图如下
(1)
天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,写出足量的H2S与氨水反应的化学方程式:。
(2)
步骤II中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1 对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是。 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的产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为。
(3)
下图表示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H2的平衡体积分数。
(4)
依据温度对合成氨反应的影响,在下图坐标系中,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,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法。
答案: 【1】NH3·H2O+H2S=NH4HS+H2O
【1】a【2】90%
【1】28.5%
【1】
【1】IV【2】对原料气加压:分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用