Question

（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）在水煤气燃料电池中，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）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），逸出的气体中乙烯的物质的量为       。

Answer

（1）负 （1分） （2）abc（1分） （3）N2 + 3H22NH3（1分）

（4）3mol（共4分）

【解析】

试题分析：（1）水煤气燃料电池中，CO、H2发生氧化反应，所以通CO、H2的极为电池的负极。

（2）a、升高温度，反应速率加快，正确；b、加入催化剂，反应速率加快，正确；c、增大压强，反应速率加快，正确，d、降低温度，反应速率减小，错误。

（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：N2 + 3H22NH3

（4）标准状况下582.4L合成气物质的量为：582.4L÷22.4L/mol=26mol，则n(CO) +n(H2)= =26mol，因为n(CO)∶n(H2)= 4∶9，则n(CO)=26mol×4/(4+9)=8mol，n(H2)=26mol－8mol=18mol，由化学方程式：2CO(g)+ H2(g)→C2H4(g)+2H2O(g)和CO(g)+ 3H2(g) → CH4(g)+ H2O(g)，可得：n(CH4)+2n(C2H4)=8mol ，3n(CH4)+4n(C2H4)=18mol，解得n(C2H4)=3mol。

考点：本题考查原电池原理、影响化学反应速率的因素、化学方程式的书写与计算。