题目

题型：不详难度：来源：

（8分）水煤气不仅是合成氨的原料气也是合成烃及其化工产品的原料。
（1）直接水煤气燃料电池中，通CO、H₂的极为电池的    极（选填：“正”，“负”）。
（2）水煤气变换反应：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)  △H ＜ 0，下列措施能提高反应速率的有    （不定项选择）。
a.升高温度     b.加入催化剂    c.增大压强        d.降低浓度
（3）H₂和N₂在催化剂、高温高压条件下合成氨的化学方程式为    。
（4）氨气的水溶液可用于吸收烟道气中的二氧化硫，该反应的化学方程式为    。
（5）将标准状况下582.4L合成气（已知：n(CO)∶n(H₂)=4∶9）通入合成塔，一定条件下可发生2CO(g)+ 4H₂(g) → CH₂=CH₂(g)+2H₂O(g)；CO(g)+3H₂→CH₄(g)+H₂O(g)，充分反应后，经测定产品中只有甲烷、乙烯和水蒸气（假定CO和H₂均无剩余），试计算逸出的气体中乙烯的物质的量（列出计算过程）。

答案

（1）负 （2）abc  （3）N₂ + 3H₂ 2NH₃
（4）SO₂ + 2NH₃ +H₂O = (NH₄)₂SO₃ [或SO₂ + NH₃ +H₂O = NH₄HSO₃]
（5）依据题意：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

试题分析：⑴在水煤气燃料电池中，还原剂CO、H₂作电池的负极；
⑵通常升温、加压、增大浓度、加入催化剂等能加快反应速率；
⑶H₂和N₂在催化剂、高温高压条件下化合成氨：N₂ + 3H₂ 2NH₃（注意该反应为可逆反应）；
⑷氨气的水溶液吸收二氧化硫可能产生(NH₄)₂SO₃或NH₄HSO₃；
⑸详见参考答案。