半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分为\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}O(G) \xrightarrow[I]{CO变换} H_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{CO_{2} \xrightarrow[Ⅱ]{C{O}_{2}脱除}{H}_{2}、{N}_{2} }\)
\(\rm{(1)}\)步骤Ⅰ,\(\rm{CO}\)变换反应的能量变化如下图所示:
\(\rm{①}\) \(\rm{CO}\)变换反应的热化学方程式是______。
\(\rm{②}\) 一定条件下,向体积固定的密闭容器中充入\(\rm{a L}\)半水煤气,发生\(\rm{CO}\)变换反应。测得不同温度\(\rm{(T_{1}}\)、\(\rm{T_{2})}\)下氢气的体积分数\(\rm{φ(H_{2})}\)与时间的关系如下所示。
\(\rm{ⅰ.T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)、\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的大小关系及判断理由是______。
\(\rm{ⅱ.}\)请在上图中画出:其他条件相同时,起始充入\(\rm{0.5a L}\)半水煤气,\(\rm{T_{2}}\)温度下氢气的体积分数\(\rm{φ(H_{2})}\)随时间的变化曲线。
\(\rm{(2)}\)步骤Ⅱ,用饱和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液作吸收剂脱除\(\rm{CO_{2}}\)时,初期无明显现象,后期有固体析出。
\(\rm{①}\)溶液中离子浓度关系正确的是______\(\rm{(}\)选填字母\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)吸收前:\(\rm{c(Na^{+}) > c(CO_{3}^{2-}) > c(OH^{-}) > c(HCO_{3}^{-})}\)
\(\rm{b.}\)吸收初期:\(\rm{2c(CO_{3}^{2-}) + 2c(HCO_{3}^{-}) + 2c(H_{2}CO_{3}) = c(Na^{+})}\)
\(\rm{c.}\)吸收全过程:\(\rm{c(Na^{+}) + c(H^{+}) = 2c(CO_{3}^{2-}) + c(HCO_{3}^{-}) + c(OH^{-})}\)
\(\rm{②}\)后期析出固体的成分及析出固体的原因是______。
\(\rm{③}\)当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法\(\rm{(}\)用化学方程式表示\(\rm{)}\):______。