利用天然气合成氨的工艺流程示意图如图1所示： 依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方

Question

利用天然气合成氨的工艺流程示意图如图1所示： 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）K 2 CO 3 （aq）和CO 2 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KHCO 3 分解得到的CO 2 可以用于______（写出CO 2 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K 2 CO 3 （aq）循环，请在图2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，H 2 和N 2 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H 2 的转化率（写出计算过程）：______．

Answer 1

（1）硫化氢是酸性气体，可以和碱氢氧化铁发生中和反应：3H 2 S+2Fe（OH） 3 →Fe 2 S 3 +6H 2 O， 故答案为：3H 2 S+2Fe（OH） 3 ═Fe 2 S 3 +6H 2 O；   （2）K 2 CO 3 （aq）和CO 2 反应生成碳酸氢钾，增大压强，化学平衡向右进行，符合化学平衡移动原理，故答案为：b； （3）二氧化碳可以和氢氧化钠反应生碳酸钠，固体二氧化碳干冰易升华可以做制冷剂，故答案为：生产纯碱（或作制冷剂等）； （4）上述流程图第三处循环使用的物质是氮气和氢气，即 ，故答案为： ； （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：N 2 ：x=0.25mol  H 2 ：1mol-0.25mol=0.75mol 又设平衡时N 2 转化y，则：           N 2 +3H 2 ?2NH 3 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： 28×(0.25-y)mol+2×(0.75-3y)mol+17×2ymol (0.25-y)mol+(0.75-3y)mol+2ymol =10 解得：y=0.075mol 则氢气的转化率为： 3×0.075mol 0.75mol ×100%=30.0% ． 答：此时H 2 的转化率为30%．