合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g)\triangle H=-92.4kJ⋅mol‾^{1}}\)
一种工业合成氨的简易流程图如图\(\rm{1}\):
\(\rm{(1)}\)天然气中的\(\rm{H_{2}S}\)杂质常用常用氨水吸收,产物为\(\rm{NH_{4}HS.}\)一定条件下向\(\rm{NH_{4}HS}\)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: ______ .
\(\rm{(2)}\)步骤\(\rm{II}\)中制氯气原理如下:
\(\rm{①CH_{4}(g)+H_{2}O(g)=CO_{2}(g)+3H_{2}(g)\triangle H=+206.4kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②CO(g)+H_{2}O(g)=CO_{2}(g)+H_{2}(g)\triangle H=-41.2kJ⋅mol^{-1}}\)
对于反应\(\rm{①}\),一定可以提高平衡体系中\(\rm{H_{2}}\)百分含量,又能加快反应速率的是 ______ .
\(\rm{a.}\)升高温度 \(\rm{b.}\)增大水蒸气浓度 \(\rm{c.}\)加入催化剂 \(\rm{d.}\)降低压强
利用反应\(\rm{②}\),将\(\rm{CO}\)进一步转化,可提高\(\rm{H_{2}}\)产量\(\rm{.}\)若\(\rm{1mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)的混合气体\(\rm{(CO}\)的体积分数为\(\rm{20\%)}\)与\(\rm{H_{2}O}\)反应,得到\(\rm{1.18mol}\) \(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的混合气体,则\(\rm{CO}\)转化率为 ______ .
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)表示\(\rm{500℃}\)、\(\rm{60.0MPa}\)条件下,原料气投料比与平衡时\(\rm{NH_{3}}\)体积分数的关系\(\rm{.}\)根据图中\(\rm{a}\)点数据计算\(\rm{N_{2}}\)的平衡体积分数: ______ .
\(\rm{(4)}\)依据温度对合成氨反应的影响,在图\(\rm{3}\)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,\(\rm{NH_{3}}\)物质的量变化的曲线示意图.
\(\rm{(5)}\)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\) ______ ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: ______ .