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) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。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:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·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____________。(填序号)
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)下图表示500 ℃、60.0 MPa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)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:
________________________________________________________________________。
(1)用水稀释0.1mol/L氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是_______(填字母)
(2)已知25℃时,Ksp(CaSO4)==7.10×10-5.向0.100L含CaSO4固体的溶液中加入2.22gCaCl2粉末充分搅拌,若溶液的体积变化忽略不计,则溶液中CaSO4固体的质量将______ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同), Ksp(CaSO4)将________。
硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为:
2 SO2 (g)+ O2(g)2 SO3(g)△H =" —196.0" kJ.mol-1
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率,可采用的措施是_____(填字母标号)。
A.加入V2O5做催化剂 | B.![]() |
C.高温 | D.通入过量空气 |
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0mol SO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8 kJ的热量。此时SO2的转化率是_____,该温度下的平衡常数K===_____________。(每空3分)
在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g) △H =" a" kJ.mol-1
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
温度T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10—6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①该反应的a______0(填“>”、“<”或“=”)
②已知:N2(g)+3H2(g)
3NH3(g) △H =" —92.4" kJ.mol-1
2H2(g) + O2(g)==2H2O(l)△H =" —571.6" kJ.mol-1
则2N2(g) + 6H2O(l)
4NH3(g) + 3O2(g)△H = _________。
某温度(t°C)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的Kw= .
在此温度下,将pH=a的H2SO4溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合.
(1)若所得混合液为中性,且a=2,b=12,则Va∶Vb= ;
(2)若所得混合液的pH=10,且a=2,b=12,则Va∶Vb= 。
在2L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述反应:
2A(g)+B(g)2C(g)+D(s),达到平衡时,C的浓度为0.4mol·L-1。
(1)温度不变,若缩小容器体积,则平衡移动(填“正向”、“逆向”、“不”)。
(2)维持容器的温度和体积不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是0.4mol·L-1的是。
A.4molA+2molB | B.2molC+1molD |
C.2molA+1molB+2molC+1molD | D.1molA+0.5molB+1molC+0.5molD |