Question

水煤氣不僅是合成氨的原料氣，也是合成烴及其化工產(chǎn)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(jīng)測定產(chǎn)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(zhì)的量（列出計算過程）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學電源新型電池,化學反應速率的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）依據(jù)燃料電池中燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應；
（2）依據(jù)影響反應速率的因素分析判斷；
（3）H₂和N₂在催化劑、高溫高壓條件下合成氨氣，結(jié)合原則守恒配平書寫；
（4）氨氣的水溶液可用于吸收煙道氣中的二氧化硫生成亞硫酸銨或亞硫酸氫銨；
（5）依據(jù)元素守恒結(jié)合化學方程式定量關(guān)系計算分析應用．

解答： 解：（1）燃料電池中燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應，）“直接水煤氣燃料電池”中，通CO、H₂的極為電池的負極，故答案為：負；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，反應是氣體體積不變的放熱反應，
a．升高溫度平衡逆向進行，反應速率增大，故a正確；   
b．加入催化劑能增大反應速率，故b正確；     
c．增大壓強，反應速率增大，故正確；    
d．降低濃度，反應速率減小，故d錯誤；
故答案為：abc； 
（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：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃，故答案為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃；
（4）氨氣的水溶液可用于吸收煙道氣中的二氧化硫生成亞硫酸銨或亞硫酸氫銨，反應的化學方程式為：SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃；
故答案為：SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃；
（5）依據(jù)題意：n（CO）+n（H₂）=

582.4L

22.4L/mol

=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；
答：逸出的氣體中乙烯的物質(zhì)的量為3mol．

點評：本題考查了化學反應速率，化學平衡的影響因素分析判斷，化學方程式書寫，原電池原理分析應用，掌握基礎是關(guān)鍵，題目較簡單．