合成氨工业中原料气(H2.CO的混合气)在进入合成塔前常用醋酸亚铜氨溶液来吸收原料气中的CO:Cu(NH3)2Ac?Cu(NH3)2Ac?CO.吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨．(1)写出该反应的平衡常数表达式K= ,升高温度K值将 (选填“增大 “减小 “不变 )．(2)必须除去原料气中CO的原因是 .欲充分吸收CO.适宜的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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合成氨工业中原料气（H₂、CO的混合气）在进入合成塔前常用醋酸亚铜氨溶液来吸收原料气中的CO：Cu（NH₃）₂Ac（溶液）+CO（g）?Cu（NH₃）₂Ac?CO（溶液）+Q kJ（Q＞0），吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨．
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=______；升高温度K值将______（选填“增大”“减小”“不变”）．
（2）必须除去原料气中CO的原因是______，欲充分吸收CO，适宜的条件是______（选填序号）
a．升高温度 b．增大压强 c．增大醋酸亚铜氨溶液浓度
吸收CO时，溶液中Cu（NH₃）₂Ac和Cu（NH₃）₂Ac?CO的浓度（mol/L）变化情况如下：

	0min	30min	45min	60min	90min
Cu（NH₃）₂Ac	2.0	1.2	0.9	0.9	1.8
Cu（NH₃）₂Ac?CO		a	1.1	1.1	0.2

（3）前30min Cu（NH₃）₂Ac的平均反应速率为______；
（4）60min时改变的条件可能是______．

【答案】分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
（2）CO会导致催化剂中毒；根据平衡移动分析吸收CO的条件；
（3）计算Cu（NH₃）₂Ac浓度变化量，再根据v=

计算；
（4）由表中数据可知，45min时到达平衡，60min到90min，Cu（NH₃）₂Ac浓度增大0.9mol/L，Cu（NH₃）₂Ac?CO浓度减小0.9mol/L，等于化学计量数之比，且速率比0-30min快，应是改变条件平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，据此解答．
解答：解：（1）Cu（NH₃）₂Ac（溶液）+CO（g）?Cu（NH₃）₂Ac?CO（溶液）平衡常数表达式k=

，该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，
故答案为：

；减小；
（2）CO会导致催化剂中毒，必须除去原料气中CO，防止催化剂中毒；
a．该反应正反应为放热反应，升高温度向逆反应方向移动，不利于CO吸收，故a错误；
b．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，故b正确；
c．增大醋酸亚铜氨溶液浓度，平衡向正反应方向移动，有利于CO吸收，故c正确；
故答案为：防止催化剂中毒；bc；
（3）由表中数据可知，前30min内Cu（NH₃）₂Ac浓度变化为2mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L，故Cu（NH₃）₂Ac的平均反应速率为

=0.027 mol/（L?min），
故答案为：0.027 mol/（L?min）；
比较计算Cu（NH₃）₂Ac?CO浓度变化，再根据v=

计算；
（4）由表中数据可知，45min时到达平衡，60min到90min，Cu（NH₃）₂Ac浓度增大0.9mol/L，Cu（NH₃）₂Ac?CO浓度减小0.9mol/L，等于化学计量数之比，且速率比0-30min快，应是改变条件平衡向逆反应方向移动，且加快反应速率，正反应是体积减小的反应，不可能是增大压强，正反应是放热反应，故可能是升高温度，
故答案为：升高温度．
点评：本题考查化学平衡常数的书写、化学平衡影响因素、反应速率的计算与影响因素等，难度中等，（4）为易错点，学生容易只考虑浓度变化，忽略速率问题导致错误．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）

3NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是

加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率

．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是

增加反应速率，缩短达到平衡的时间

．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N₂的转化率为x．则K和x的关系满足K=

4xV2

27n2(1-x)4

4xV2

27n2(1-x)4

．
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：

物质	燃烧热（kJ?mol^-1）
H₂（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH₄（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式

CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ?mol^-1

．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式

N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2012?闸北区一模）合成氨工业中原料气（H₂、CO的混合气）在进入合成塔前常用醋酸亚铜氨溶液来吸收原料气中的CO：Cu（NH₃）₂Ac（溶液）+CO（g）?Cu（NH₃）₂Ac?CO（溶液）+Q kJ（Q＞0），吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨．
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=

c[Cu(NH3)2Ac?CO]

c[Cu(NH3)2Ac]×c(CO)

c[Cu(NH3)2Ac?CO]

c[Cu(NH3)2Ac]×c(CO)

；升高温度K值将

减小

（选填“增大”“减小”“不变”）．
（2）必须除去原料气中CO的原因是

防止催化剂中毒

，欲充分吸收CO，适宜的条件是

（选填序号）
a．升高温度 b．增大压强 c．增大醋酸亚铜氨溶液浓度
吸收CO时，溶液中Cu（NH₃）₂Ac和Cu（NH₃）₂Ac?CO的浓度（mol/L）变化情况如下：

	0min	30min	45min	60min	90min
Cu（NH₃）₂Ac	2.0	1.2	0.9	0.9	1.8
Cu（NH₃）₂Ac?CO	0	a	1.1	1.1	0.2

（3）前30min Cu（NH₃）₂Ac的平均反应速率为

0.027mol/（L?min）

；
（4）60min时改变的条件可能是

升高温度

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得．

（1）在一容积固定的密闭容器中注入N₂和H₂两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c（H₂）=9.00mol?L^-1，c（N₂）=3.00mol?L^-1，c（NH₃）=4.00mol?L^-1，此温度下该反应的平衡常数K=

7.32×10^-3

．
（2）在三个相同容器中各充入1mol N₂和3mol H₂，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示．下列说法中正确的是

（填字母，下同）．
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p₂＞p₁
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p₁＞p₂
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂
D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
（3）乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源，通过乙醇制取氢气
具有良好的应用前景．已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：
a、CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）?4H₂（g）+2CO（g）△H=+255.58kJ/mol
b、CH₃CH₂OH（g）+1/2O₂（g）?3H₂（g）+2CO（g）△H=+13.76kJ/mol
下列说法错误的是：

A．从原料消耗的角度来看，a路线制氢更有价值
B．从能量消耗的角度来看，b路线制氢更加有利
C．a路线制氢由于要消耗很多能量，所以在实际生产中意义不大
D．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）

2（（（NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．

（1）在一容积固定的密闭容器中注入N₂和H₂两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时各物质的浓度分别为c（H₂）=9.00mol/L，c（N₂）=3.00mol/L，c（NH₃）=4.00mol/L，此温度下该反应的平衡常数为

7.32×10^-3

．
（2）三个相同容器中各充入1molN₂和3molH₂，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间的变化如图所示．下列说法正确的是

（填序号）．
A．图I可能是不同压强对反应的影响，且P₂＞P₁
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P₁＞P₂
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂
D．图Ⅱ一定是在同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂效果1＞2
（3）将水蒸气通过红热的炭即产生水蒸气，化学方程式为：C（s）+H₂O（g）

H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ，△S=+133.7J/K该反应在低温下能否自发

否

（填：能或否）．
（4）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：

物质	燃烧热（kJ?mol^-1）
H₂（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH₄（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式

CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ?mol^-1

．
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式

N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?3NH₃（g），△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是

加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率

．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是

增加反应速率，缩短达到平衡的时间

．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K₁，此时N₂的转化率为x．则K和x的关系满足K=

4xV2

27n2(1-x)4

4xV2

27n2(1-x)4

．若温度为400℃，平衡常数为K₂，则K₁

＜

K₂（填“＜”、“=”或“＞”）
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：

物质	燃烧热（kJ?mol^-1）
H₂（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH₄（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．
①写出CO燃烧的热化学方程式

CO（g）+

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1

CO（g）+

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1

．
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=

-483.6

kJ/mol．

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