Question

以合成氨工廠工藝流程如下圖，試回答相關問題：

(1)不同的原料生產氫氣其經濟指標如下表：

	天然氣	石腦油	重油	煤焦
	5.6	6.5	8.0	－
	28～30	35.5	41.8	54.4
	257	390～447	220～280	500

 
從上表數據及自然資源來看最具發展前景的是________。
A．天然氣      B．石腦油      C．重油       D．煤焦
(2)脫硫工藝一般是通過金屬氧化物來實現的，通過三步反應最后再生成金屬氧化物，并得到單質硫，請補充第三步反應。
①Me_zO_y＋zH₂S＋(y－z)H₂=Me_zS_z＋yH₂O
②Me_zS_z＋O₂=Me_zO_y＋zSO₂
③__________________________________________________
(3)氣體的精制　經凈化過的氣體仍有少量的CO等有害氣體。常用的方法有銅洗法和甲烷化法。CO(g)＋Cu(NH₃)₂Ac＋NH₃(l)??[Cu(NH₃)₃CO]Ac；正反應放熱，反應在銅洗塔中進行，吸收后的銅液送到再生器中，在再生器處解吸CO，適宜條件是________，解吸后銅液循環使用。甲烷化法則是把CO、CO₂轉化為對氨合成無害的CH₄，主要反應是CO(g)＋3H₂(g)CH₄(g)＋H₂O(g)；正反應放熱，甲烷化的條件是__________________。

(4)500 ℃時，y隨及壓強的變化關系。縱坐標可能是____________，結合目前生產的條件，應控制的是________。

Answer 1

(1)A
(2)Me_zS_z＋SO₂=Me_zO_y＋S
(3)減壓和加熱　高壓、適當溫度
(4)平衡時混合氣體中氨氣的體積分數　略小于3∶1

本題考查了平衡原理在工業生產中的應用。(1)發展前景一方面從成本比較，另一方面還要比較能量消耗，綜合兩者天然氣更具前景。(2)補充方程式的關鍵是理解題意，最后生成金屬氧化物和硫單質。反應②中生成SO₂，要將SO₂轉化成硫單質。金屬硫化物中硫顯－2價，SO₂中硫顯＋4價，通過兩者歸中反應可制得硫。(3)將CO解吸出來，要使平衡向逆反應方向移動，甲烷化的條件是平衡正向移動，高壓和適宜溫度。(4)壓強增大，平衡向正反應方向移動，觀察圖像，y也增大；提高H₂的比例，y先增大后減小，y可能是平衡時混合氣體中氨氣的體積分數。觀察圖像可知，當略小于3∶1時，氨氣的體積分數在相同條件下最大。