高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}O}\)等,其中可燃成分\(\rm{CO}\)含量约占\(\rm{25\%}\)左右,\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)的含量分别占\(\rm{15\%}\)、\(\rm{55\%.}\)回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\).
\(\rm{(2)}\)高炉煤气中\(\rm{CO}\)具有较高的利用价值,可以与\(\rm{H_{2}}\)合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:
\(\rm{①H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)\triangle H=-285.8kJ/mol}\)
\(\rm{②CO(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)\triangle H=-283.0kJ/mol}\)
\(\rm{③CH_{4}(g)+2O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O(l)\triangle H=-890.3kJ/mol}\)
则\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)=CH_{4}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ/mol}\).
\(\rm{(3)}\)高炉煤气中\(\rm{N_{2}}\)的含量较高,利用\(\rm{CO}\)前需要对\(\rm{CO}\) 进行富集,实现\(\rm{CO}\)和\(\rm{N_{2}}\)的分离.
\(\rm{①}\)工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收\(\rm{CO}\),该反应的热化学方程式\(\rm{CH_{3}COOCu(NH_{3})_{2}(aq)+CO(g)═CH_{3}COOCu(NH_{3})2⋅CO(aq)\triangle H < 0.}\)吸收\(\rm{CO}\)后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现\(\rm{CO}\)与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有 ______ \(\rm{(}\)写出一种即可\(\rm{)}\).
\(\rm{②}\)到目前为止,\(\rm{CO}\)吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附\(\rm{(PSA)}\)方式在含\(\rm{N2}\)体系中脱出\(\rm{CO.}\)图是变压吸附回收高炉煤气中\(\rm{CO}\)的流程图:
\(\rm{PSA-I}\)吸附\(\rm{CO_{2}}\)时间对\(\rm{PSA-II}\)中\(\rm{CO}\)回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对\(\rm{CO}\)的吸附和提纯要求,应采取的措施是 ______ ,“放空气体”的主要成分为 ______ .
\(\rm{(4)}\)高炉炼铁过程中发生的主要反应为\(\rm{Fe_{2}O_{3}(s)+3CO(g)═2Fe}\) \(\rm{(s)+3CO_{2}(g).}\)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示:
温度\(\rm{/℃}\) | \(\rm{1000}\) | \(\rm{1115}\) | \(\rm{1300}\) |
平衡常数 | \(\rm{4.0}\) | \(\rm{3.7}\) | \(\rm{3.5}\) |
\(\rm{①}\)该反应的\(\rm{\triangle H}\) ______ \(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)““\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)“\(\rm{)}\).
\(\rm{②}\)欲提高上述反应中\(\rm{CO}\) 的转化率,可采取的措施是 ______ .
\(\rm{a.}\)适当降低反应体系的温度
\(\rm{b.}\)及时移出体系中的\(\rm{CO}\)
\(\rm{c.}\)加入合适的催化剂
\(\rm{d.}\)减小容器的容积
\(\rm{e.}\)增大\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的量.