(12分)利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是_______________________。
(2)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是____________(多选扣分)。
(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理
(3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于_______________________(写出CO2的一种重要用途)。
(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在下图中标出上述流程图第三处循环(循环方向、循环物质)。
(5)在一定温度和压强的密闭合成反应器中, H2和N2混合气体平均相对分子质量为8.5,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,请计算此时H2的转化率(写出计算过程):
(1)3H2S+2Fe(OH)3Fe2S3+6H2O(2分)
(2)b(2分)
(3)生产纯碱[或作制冷剂等,其它合理答案也给分](2分)
(5)设充入气体总量为1mol,氮气为x,则氢气为(1-x)。
则有: 28x+2(1-x)=8.5解得:N2:x=0.25mol H2:1mol-0.25mol=0.75mol
又设平衡时N2转化y,则:
N2 + 3H2 2NH3
起始 0.25mol 0.75mol 0
变化 y 3y 2y
平衡 (0.25-y)mol (0.75-3y)mol 2ymol
则有: 解得:y=0.075mol
则氢气的转化率为:(其它合理解法参照给分)(4分)