Question

【題目】合成氨工業(yè)中的原料氣制取與凈化是重要的環(huán)節(jié)。

(1)已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖1：寫出與反應(yīng)制取和的熱化學(xué)方程式：______。

(2)“催化重整法”制氫氣：，不僅可以得到合成氣和，還對溫室氣體的減排具有重要意義。上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表所示。

①根據(jù)鍵能計算，該反應(yīng)的______。

化學(xué)鍵	C-H	C=O	H-H
鍵能kJ/mol	413	745	436	1075

②按一定體積比加入和，在恒壓下發(fā)生反應(yīng)，溫度對CO和產(chǎn)率的影響如圖2所示。實際生產(chǎn)中此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃，原因是______。

③某溫度下，將、以及催化劑進(jìn)行加入容器中，達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)______。

(3)合成氣在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅Ⅰ溶液來吸收其中的CO雜質(zhì)，其反應(yīng)是：，必須除去原料氣中CO的原因是______。醋酸二氨合銅Ⅰ吸收CO的生產(chǎn)適宜條件應(yīng)是______填序號。

A.高溫高壓 B.高溫低壓 C.低溫高壓 D.低溫低壓

Answer 1

【答案】， 時，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低 防止催化劑中毒 C

【解析】

(1)根據(jù)圖1所示兩幅能量圖寫出兩個熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計算所求反應(yīng)的焓變；

(2)①焓變等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量；

②根據(jù)圖示，溫度越大，產(chǎn)率越大，但消耗能量高；

③K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，結(jié)合平衡濃度計算；

(3)根據(jù)外界條件對平衡移動的影響分析。

(1)①，

②，

根據(jù)蓋斯定律②－3①得，；

(2)①該反應(yīng)的斷裂化學(xué)鍵吸收能量形成化學(xué)鍵放出能量；

②從圖象中可看出，900℃時，CO、的產(chǎn)率已經(jīng)很高，若繼續(xù)升高溫度，產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低，所以實際生產(chǎn)中此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃；

③

所以其平衡常數(shù)為：；

(3)由于CO易使催化劑中毒，所以必須除去原料氣中CO；該反應(yīng)是氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，低溫高壓促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故選C。