我國有豐富的天然氣資源.以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出):
(1)“造合成氣”發(fā)生的熱化學(xué)方程式是CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g);△H>0
在恒溫恒容的條件下,欲提高CH
4的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是
BD
BD
.
A、增大壓強 B、升高溫度 C、充入He氣 D、增大水蒸氣濃度
(2)“轉(zhuǎn)化一氧化碳”發(fā)生的方程式是H
2O(g)+CO(g)?H
2(g)+CO
2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下:
溫度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常數(shù)K |
9.94 |
9 |
1 |
提高氫碳比[n(H
2O)/n(CO)],K值
不變
不變
(填“增大”、“不變”或“減小”);若該反應(yīng)在400℃時進行,起始通入等物質(zhì)的量的H
2O和CO,反應(yīng)進行到某一時刻時CO和CO
2的濃度比為1:3,此時v(正)
>
>
v(逆)(填“>”、“=”或“<”).
(3)有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是
A
A
.
A、該反應(yīng)屬于人工固氮
B、合成氨工業(yè)中使用催化劑能提高反應(yīng)物的利用率
C、合成氨反應(yīng)溫度控制在500℃左右,目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
D、合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作的主要原因是為了加快反應(yīng)速率
(4)生產(chǎn)尿素過程中,理論上n(NH
3):n(CO
2)的最佳配比為
2:1
2:1
,而實際生產(chǎn)過程中,往往使n(NH
3):n(CO
2)≥3,這是因為
有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率,且NH3極易溶于水,便于分離、回收利用
有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率,且NH3極易溶于水,便于分離、回收利用
.
(5)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%時,以3.0×10
8L甲烷為原料能夠合成
4.8×108
4.8×108
L 氨氣.(假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)