以焦炭为原料的制氨流程示意如下:
I.“精制”过程是将含有少量\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}S}\)等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨\(\rm{(}\)化学式为\(\rm{[Cu}\) \(\rm{(NH_{3})_{2}]Ac)}\)溶液,以获得纯净原料气\(\rm{.}\)其中,吸收\(\rm{CO}\)的反应为:
\(\rm{CO+[Cu}\) \(\rm{(NH_{3})_{2}]Ac+NH_{3}⋅H_{2}O⇌[Cu}\) \(\rm{(NH_{3})_{3}CO]Ac+H_{2}O\triangle H < 0}\).
\(\rm{(1)}\)为提高\(\rm{CO}\)吸收率,可采取的一项措施是 ______ .
\(\rm{(2)}\)除去氧气时,氧气将\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}]Ac}\)氧化为\(\rm{[Cu(NH_{3})_{4}]Ac_{2}}\),则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是 ______ .
\(\rm{II.}\)“造气”过程中\(\rm{.}\)其中,焦炭与水蒸气在反应体系中将发生如下四个反应:
\(\rm{C(s)+2H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+2H_{2}(g)\triangle H_{1}=+90.2kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{C(s)+H_{2}O(g)⇌CO(g)+H_{2}(g)\triangle H_{2}=+131.4kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)\triangle H_{3}}\)
\(\rm{C(s)+2H_{2}(g)⇌CH_{4}(g)\triangle H_{4}}\)
该体系中,一些物质的平衡组成与温度的关系图如图所示.
\(\rm{(3)}\)由图可知,若采用焦炭与水蒸气反应来获得优质的水煤气,工业生产中应尽量使焦炭和水蒸气在 ______ \(\rm{(}\)填“高温”、“低温”或“常温”\(\rm{)}\)条件下进行.
\(\rm{(4)\triangle H_{3}=}\) ______ .
\(\rm{(5)}\)下表为碳与氢气合成甲烷的相关数据:
温度\(\rm{(℃)}\) | \(\rm{600}\) | \(\rm{800}\) | \(\rm{1000}\) |
平衡常数 | \(\rm{3.2×100^{-146}}\) | \(\rm{1.0×10^{-2070}}\) | \(\rm{1.0×10^{-20000}}\) |
\(\rm{①\triangle H_{4}}\) ______ \(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\).
\(\rm{②}\)预测\(\rm{1000℃}\),焦炭与水蒸气反应体系中甲烷的含量 ______ .
A.几乎为\(\rm{0}\) \(\rm{B.}\)与\(\rm{CO}\)浓度相当 \(\rm{C.}\)无法确定.