Q30.
在合成氨氣中，若要除去CO 及CO2，則須該兩種氣體轉化為
化工 · 丙級 · 工業化學 · Q30
難易度分析
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本題考查特定工業製程中的化學轉化知識，需精確記憶特定氣體在純化工序中的轉化產物，屬於基礎定義與概念的記憶型題目。
正確答案：②CH4
② CH4:CH₄（甲烷）為正確答案。在合成氨的甲烷化工序中，CO與CO₂在鎳系觸媒作用下與氫氣反應生成甲烷（CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O；CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O），此為去除微量碳氧化物的標準方法。
錯誤選項解析
- ① C2H 4:C₂H₄（乙烯）並非合成氨製程中CO與CO₂的轉化產物。在氨氣合成工段，甲烷化反應的產物為甲烷而非烯烴類物質。
- ③ C:C（碳單質）並非轉化目標產物。若CO發生歧化反應（2CO → C + CO₂）會造成積碳現象，反而會使觸媒中毒失活，是製程中需避免的副反應。
- ④ HCOONH 4:HCOONH₄（甲酸銨）不是合成氨純化工序的產物。此化合物為甲酸與氨的鹽類，與甲烷化脫除CO/CO₂的工業製程無關。
Learning Tip
"合成氨製程中，甲烷化法是去除原料氣中微量CO與CO₂的關鍵步驟，因CO會使鐵系氨合成觸媒中毒。常考陷阱為混淆變換反應（CO轉CO₂）與甲烷化反應（CO/CO₂轉CH₄）的目的差異。實務上需控制反應溫度約280~400°C，並使用Ni/Al₂O₃觸媒確保轉化效率。"
學員答題分佈
①C2H 40%
②CH40%
③C0%
④HCOONH 40%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！