重大突破,其反应原理为N2g+3H2
3g
ΔH=-924kJmol1。
-
一种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,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:________________________________________________________________________。2步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:①CH4g+H2OgΔH=+2064kJmol②COg+H2OgΔH=-412kJmol
-1
COg+3H2g
-1
CO2g+H2g
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
f____________。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118molCO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。3图a表示500℃、600MPa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:____________。4依据温度对合成氨反应的影响,在图b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。
a
b
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:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10.12NH4HS+O22NH3H2O+2S↓2a903145
一定条件
45Ⅳ对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用
解析1由题意可知为空气中的O2将负二价硫氧化为硫单质,根据电子守恒将方程式配平即可。2反应①为气体物质的量增大的吸热反应,降低压强使平衡右移,但反应速率减小,d错;催化剂不能改变反应限度,即不能改变H2的百分含量,c错;增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移,但产物H2的百分含量却减小,b错;升高温度反应速
f率增大,且平衡正向移动,H2的百分含量增大,a对。CO与H2的混合气体与水蒸气的反应中,反应体系中的气体的物质的量不变,而1molCO与H2的混合气体参加反应生成118mol混合气,说明有018mol水蒸气参加反应,则根据方程式②可知参加反应的CO也为018018molmol,则其转化率为×100=90。1mol×203由图中看出当N2与H2物质的量比为1∶3时,NH3的平衡体积分数最大,为42。设平衡时转化的N2的物质的量为xmol,由三段式:N2+3H2起始r