Question

【題目】合成氨工業中的原料氣制取與凈化是重要的環節。

(1)已知有關反應的能量變化如圖1：寫出與反應制取和的熱化學方程式：______。

(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。上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如表所示。

①根據鍵能計算，該反應的______。

化學鍵	C-H	C=O	H-H
鍵能kJ/mol	413	745	436	1075

②按一定體積比加入和，在恒壓下發生反應，溫度對CO和產率的影響如圖2所示。實際生產中此反應優選溫度為900℃，原因是______。

③某溫度下，將、以及催化劑進行加入容器中，達到平衡時，平衡常數______。

(3)合成氣在進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，其反應是：，必須除去原料氣中CO的原因是______。醋酸二氨合銅Ⅰ吸收CO的生產適宜條件應是______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，合成氣產率已經較高，再升高溫度產率增幅不大，但能耗升高，經濟效益降低 防止催化劑中毒 C

【解析】

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

(2)①焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量；

②根據圖示，溫度越大，產率越大，但消耗能量高；

③K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，結合平衡濃度計算；

(3)根據外界條件對平衡移動的影響分析。

(1)①，

②，

根據蓋斯定律②－3①得，；

(2)①該反應的斷裂化學鍵吸收能量形成化學鍵放出能量；

②從圖象中可看出，900℃時，CO、的產率已經很高，若繼續升高溫度，產率增幅不大，但能耗升高，經濟效益降低，所以實際生產中此反應優選溫度為900℃；

③

所以其平衡常數為：；

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