油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知下列反應的熱化學方程式:
2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)ΔH1=+180kJ?mol-1
CH4(g)+S2(g)═CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+81kJ?mol-1
計算反應③CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)的ΔH3=
+261
+261
kJ?mol-1;反應③能夠自發(fā)的條件是 △S>0
△S>0
。
(2)在1000℃時,反應①的ΔG=+45.2kJ?mol-1,反應③的ΔG=-13.68kJ?mol-1。已知ΔG=-RTlnK(R為常數(shù),T為溫度,K為平衡常數(shù)),據(jù)此分析反應③處理H2S的工藝方法的優(yōu)點是 節(jié)約能源
節(jié)約能源
。
(3)在不同溫度、反應壓強為100kPa,進料比分別為a、b、c的條件下,反應③H2S平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示,則a、b、c由大到小的順序為 a>b>c
a>b>c
;溫度越高,反應③H2S平衡轉(zhuǎn)化率越大的原因是 反應③為吸熱反應,平衡向正反應方向移動,H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大
反應③為吸熱反應,平衡向正反應方向移動,H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大
。
(4)在T℃、ρkPa條件下,將n(H2S):n(CH4)=1:1的混合氣進行反應③,同時發(fā)生副反應CH4(g)?C(s)+2H2(g),達到平衡時,H2S的轉(zhuǎn)化率為80%,CH4的轉(zhuǎn)化率為90%,則反應③的Kp=(kPa)2(列出計算式)。
(5)我國科學家設計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除,其示意圖如圖2所示,則陽極區(qū)發(fā)生的總反應為 2EDTA-Fe3++H2S=2EDTA-Fe2++2H++S
2EDTA-Fe3++H2S=2EDTA-Fe2++2H++S
。