题目内容

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
 
.
考点:原电池和电解池的工作原理,化学反应速率的影响因素,化学平衡的影响因素
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)燃料电池中燃料在负极发生氧化反应;
(2)影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等等,据此分析;
(3)注意合成氨是可逆反应;N2+3H2
催化剂
高温、高压
2NH3
(4)据所给化学方程式,方程式中化学计量数关系,利用守恒思想解答.
解答: 解:(1)电池中负极发生氧化反应,燃料电池中氧气发生还原反应,热量反应氧化反应,故答案为:负;
(2)影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等等,并且其与化学反应速率成正比,所以升高温度、加入催化剂、增大压强都能加快反应速率,降低浓度会减慢反应速率,故选abc;
(3)氮气和氢气合成氨是可逆反应,反应方程式为N2+3H2
催化剂
高温、高压
2NH3,故答案为:N2+3H2
催化剂
高温、高压
2NH3;
(4)依据题意:n(CO)+n(H2)=
582.4L
22.4L?mol-1
=26mol
n(CO)=26mol×
4
4+9
=8mol,n(H2)=26mol-8mol=18mol
由方程式:2CO(g)+4H2(g)→CH2=CH2(g)+2H2O(g);CO(g)+3H2→CH4(g)+H2O(g),
n(CH4)+2n(CH2=CH2)=8mol,3n(CH4)+4n(CH2=CH2)=18mol,解得:n(CH2=CH2)=3mol,故答案为:3mol.
点评:本题考查了燃料电池电极反应类型、影响化学反应速率的因素、化学方程式书写、守恒思想在计算中的应用,题目难度大.
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