Question

（8分）水煤氣不僅是合成氨的原料氣也是合成烴及其化工產品的原料。

（1）直接水煤氣燃料電池中，通CO、H2的極為電池的 極（選填：“正”，“負”）。

（2）水煤氣變換反應：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H ＜ 0，下列措施能提高反應速率的有 （不定項選擇）。

a.升高溫度 b.加入催化劑 c.增大壓強d.降低濃度

（3）H2和N2在催化劑、高溫高壓條件下合成氨的化學方程式為 。

（4）氨氣的水溶液可用于吸收煙道氣中的二氧化硫，該反應的化學方程式為 。

（5）將標準狀況下582.4L合成氣（已知：n(CO)∶n(H2)=4∶9）通入合成塔，一定條件下可發(fā)生2CO(g)+ 4H2(g) → CH2=CH2(g)+2H2O(g)；CO(g)+3H2→CH4(g)+H2O(g)，充分反應后，經測定產品中只有甲烷、乙烯和水蒸氣（假定CO和H2均無剩余），試計算逸出的氣體中乙烯的物質的量（列出計算過程）。

 

Answer 1

（1）負 （2）abc （3）N2 + 3H2 2NH3

（4）SO2 + 2NH3 +H2O = (NH4)2SO3 [或SO2 + NH3 +H2O = NH4HSO3]

（5）依據題意：n(CO) +n(H2)= =26mol

n(CO)=26mol×4/(4+9)=8mol,n(H2)=26mol－8mol=18mol

由方程式：2CO(g)+ 4H2(g)→C2H4(g)+2H2O(g)和CO(g)+ 3H2(g) → CH4(g)+ H2O(g)

n(CH4)+2n(C2H4)=8mol , 3n(CH4)+4n(C2H4)=18mol，解得n(C2H4)=3mol。

【解析】

試題分析：⑴在水煤氣燃料電池中，還原劑CO、H2作電池的負極；

⑵通常升溫、加壓、增大濃度、加入催化劑等能加快反應速率；

⑶H2和N2在催化劑、高溫高壓條件下化合成氨：N2 + 3H2 2NH3（注意該反應為可逆反應）；

⑷氨氣的水溶液吸收二氧化硫可能產生(NH4)2SO3或NH4HSO3；

⑸詳見參考答案。

考點：考查原電池、反應速率的影響因素、化學方程式的書寫與化學計算。