Question

【题目】合成氨工业中的原料气制取与净化是重要的环节。

(1)已知有关反应的能量变化如图1：写出与反应制取和的热化学方程式：______。

(2)“催化重整法”制氢气：，不仅可以得到合成气和，还对温室气体的减排具有重要意义。上述反应中相关的化学键键能数据如表所示。

①根据键能计算，该反应的______。

化学键	C-H	C=O	H-H
键能kJ/mol	413	745	436	1075

②按一定体积比加入和，在恒压下发生反应，温度对CO和产率的影响如图2所示。实际生产中此反应优选温度为900℃，原因是______。

③某温度下，将、以及催化剂进行加入容器中，达到平衡时，平衡常数______。

(3)合成气在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜Ⅰ溶液来吸收其中的CO杂质，其反应是：，必须除去原料气中CO的原因是______。醋酸二氨合铜Ⅰ吸收CO的生产适宜条件应是______填序号。

A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压

Answer 1

【答案】， 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 防止催化剂中毒 C

【解析】

(1)根据图1所示两幅能量图写出两个热化学方程式，根据盖斯定律计算所求反应的焓变；

(2)①焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；

②根据图示，温度越大，产率越大，但消耗能量高；

③K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，结合平衡浓度计算；

(3)根据外界条件对平衡移动的影响分析。

(1)①，

②，

根据盖斯定律②－3①得，；

(2)①该反应的断裂化学键吸收能量形成化学键放出能量；

②从图象中可看出，900℃时，CO、的产率已经很高，若继续升高温度，产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低，所以实际生产中此反应优选温度为900℃；

③

所以其平衡常数为：；

(3)由于CO易使催化剂中毒，所以必须除去原料气中CO；该反应是气体体积缩小的放热反应，低温高压促进反应向正反应方向进行，故选C。