高中化学 2.4 化学反应条件的优化—工业合成氨习题 鲁科版选修4(1)

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鲁科版高中化学选修4第二章+第4节+化学反应条件的优化--工业合成氨测试题1(含解析)

鲁科版高中化学选修4第二章+第4节+化学反应条件的优化--工业合成氨测试题1(含解析)

第二章化学反应的方向、限度和速率第4节化学反应条件的优化--工业合成氨测试题1一、选择题1.在体积一定的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g )2NH3(g)。

已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1 mol·L-1,0.3 mol·L-1,0.2 mol·L-1。

当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A. N2为0.2 mol·L-1,H2为0.6 mol·L-1B. N2为0.15 mol·L-1C. N2、H2均为0.18 mol·L-1D. NH3为0.4 mol·L-12.下列能用勒夏特列原理解释的是()A. Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深B. 工业合成氨的反应为放热反应,为提高氨的产率,使用高温的条件C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂D. H2、I2、HI平衡混和气加压后颜色变深3.下列说法不正确的是()A. 增大压强,活化分子百分数不变,化学反应速率增大B. 升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大C. 使用正催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率增大D. 加入反应物,活化分子百分数增大,化学反应速率增大4.t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:下列说法正确的是( )A .平衡时,X 的转化率为20%B .2min 时Y 的物质的量为0.14C .增大平衡后的体系压强,v(正)增大,v(逆)减小D .2min 内,用Y 的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L ―1·min ―15.298K 时,已知反应N 2(g )+3H 2(g )⇌2NH 3(g )△H=-92.3k J•mol -1,平衡常数K=4.下列说法正确的是( )A. 使用催化剂会使K 变化但△H 不变B. 使用催化剂会使△H 增大,但K 不变C. 使用催化剂和提高温度均可增大H 2的转化率D. 在一密闭容器中,投入浓度均为1mol •L -1的 N 2、H 2、NH 3,平衡前v (正)>v (逆)6.一定条件下,反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g) ΔH =-a kJ·mol -1 在5 L 密闭容器中进行,10 s 时,水蒸气的物质的量增加了0.60 mol 。

高二鲁科版化学选修4练习册:2.3.4化学反应条件的优化——工业合成氨

高二鲁科版化学选修4练习册:2.3.4化学反应条件的优化——工业合成氨

第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨1.反应N2+3H2⇌2NH3 ΔH =-92 kJ/mol ,决定该反应速率大小的最主要因素是( )A .温度B .N2、H2的性质C .压强D .催化剂2.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是( )A .不断将氨分离出来B .使用催化剂C .采用500 ℃左右的高温而不是700 ℃的高温D .采用2×107~5×107Pa 的压强3.下列有关合成氨工业的叙述,可用勒·夏特列原理来解释的是( )A .使用铁做催化剂,可提高合成氨反应的速率B .高压比常压条件更有利于合成氨的反应C .500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应D .合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率4.(双选)对于密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),下列说法表示反应已达平衡的是( )A .单位时间内断裂1 mol N≡N 键,同时断裂6 mol N —H 键B .每生成1 mol N2,同时生成13 mol H2C .v(H2)正=3v(N2)逆D .v(H2) =32v(NH3)5.保持温度、压强不变,合成氨反应达到平衡状态时,进行如下操作,平衡不发生移动的是( )A .恒温恒压时,充入NH3B .恒温恒容时,充入N2C .恒温恒压时,充入HeD .恒温恒容时,充入He6.反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH<0,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图2-4-1,则氨的百分含量最高的一段时间是( )图2-4-1A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t67.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8,则氮气的转化率为()A.5%B.50%C.25% D.20%8.在一定条件下,2NH3⇌3H2+N2达到平衡时,NH3的转化率为50%,此时平衡混合气的密度与NH3未分解时的密度之比为()A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶19.某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol。

鲁科版高中化学选修四化学反应条件的优化——工业合成

鲁科版高中化学选修四化学反应条件的优化——工业合成

第4节化学反响条件的优化——工业合成氨[经典基础题 ]1.工业合成氨的反响是在500 ℃左右进行的,这主假如因为() A.500 ℃时此反响速率最快B.500℃时NH3的均衡浓度最大C.500 ℃时 N2的转变率最高D.500 ℃时该反响的催化剂活性最大答案D2.合成氨工业上采纳循环操作主假如因为() A.加速化学反响速率B.能提高氨的均衡浓度C.降低氨气的沸点D.提高氮气和氢气的利用率答案D高温、高压3.在 N(g)+3H (g)2NH3(g) H<0 的均衡22催化剂系统中,当分别出NH 3时,以下说法正确的选项是()A.改变条件后速率—时间图像如右图:B.此过程中 Q>KC.均衡系统中 NH 3的含量增大D.N2的转变率增大答案D分析分别出 NH 3,Q<K,v 正>v 逆,使均衡向正反响方向挪动, N2的转变率增大,因为分别出NH 3,使系统中 NH 3的含量减小。

4.在合成氨工业中,以下变化过程不可以使均衡向右挪动的是()①不停将 NH 3 分别出来②使用催化剂③采纳 700 K 左右的高温④采纳2×107~5×107 Pa 的压强A.①④B.②③C.①③D.②④答案B5.合成氨厂所需H2可由焦炭与水反响制得,此中有一步反响为CO(g)+H2 O(g)CO2(g)+ H2(g)H<0。

欲提高 CO 的利用率,可采纳的方法是()①降低温度②增大压强③使用催化剂④增大 CO 的浓度⑤增大水蒸气的浓度A.①②③B.④⑤C.①⑤D.⑤答案C分析增大压强,均衡不挪动。

增大CO 浓度,均衡向右挪动,但CO 转变率降低。

使用催化剂,均衡不挪动,CO 转变率不变。

降低温度或增大水蒸气浓度,均衡均向右挪动,CO 转变率增大。

6.以下图所示是在恒温下合成氨反响的反响速率随时间变化的表示图,以下说法不切合该表示图的是()A.反响达到均衡时,正反响和逆反响速率相等B.该反响达到均衡态Ⅰ此后,增大反响物的浓度,均衡发生挪动,达到平衡态ⅡC.反响达到均衡态Ⅰ此后,减小反响物浓度,均衡发生挪动,达到均衡态ⅡD.同一种反响物在均衡态Ⅰ和均衡态Ⅱ时浓度不相等答案C分析反响达均衡时,正反响速率和逆反响速率相等, A 正确;B.该反应达到均衡态Ⅰ后,增大反响物浓度时,正反响速率增大,逆反响速率不变,均衡正向挪动,达到均衡态Ⅱ,所以同一种反响物在均衡态Ⅰ 和均衡Ⅱ时浓度不相等, B、D 正确; C.该反响达到均衡态Ⅰ后,减小反响物浓度,正反响速率和逆反响速率均减小,且均衡应逆向挪动,逆反响速率大于正反响速率,与图像矛盾, C 错误。

高二化学鲁科版选修4课后练习卷:2.4 化学反应条件的优化__工业合成氨

高二化学鲁科版选修4课后练习卷:2.4   化学反应条件的优化__工业合成氨

化学反应条件的优化__工业合成氨1.对于合成氨反应,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,达到平衡后,以下分析正确的是( )A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大答案:B2.下列措施既能加快工业合成氨的速率,又能增大该反应的反应物转化率的是( ) A.缩小容器容积B.移走NH3C.提高反应温度D.使用催化剂答案:A3.接触法制硫酸工艺中,其主要反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,在450 ℃并有催化剂存在条件下建立平衡,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是( )A.及时分离出SO3气体B.选择高效的催化剂C.适当升高温度D.增大O2的浓度答案:D4.在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,现将2 mol N2和2 mol H2通入该容器中反应,20 s后生成0.8 mol的NH3,则H2的转化率是多少( )A.70% B.60% C.50% D.40%答案:B5.某温度下,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

下列说法正确的是( )A.将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJB.平衡状态由A到B时,平衡常数K(A)<K(B)C.上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大D.升高温度,平衡常数K增大答案:C6.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图所示,则氨的百分含量最高的一段时间段是(t1~t6,只改变了温度或压强)( )A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6答案:A7.工业合成氨的反应是放热反应,下列关于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的图象中,错误的是( )答案:C8.在容积不变的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)V2O5△2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响如图所示,下列分析正确的是( )A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对化学反应速率的影响B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对化学反应速率的影响C.图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙的高D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高答案:B9.有平衡体系:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,为了增加甲醇(CH3OH)的产量,应采用的正确措施是( )A.高温、高压B.适宜温度、高压、催化剂C.低温、低压D.高温、高压、催化剂答案:B10.下表的实验数据是在不同温度和压强下,平衡混合物中NH3含量的变化情况。

第2章 第4节 化学反应条件的优化-工业合成氨 课时作业 鲁科版选修4

第2章 第4节 化学反应条件的优化-工业合成氨 课时作业 鲁科版选修4

第4节化学反应条件的优化——工业合成氨一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1. 有关合成氨工业的说法中,正确的是()A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂效率都很低B.由于氨易液化,N2.H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动D.合成氨厂采用的压强是20~50 Mpa,因为该压强下铁触媒的活性最大答案:B解析:本题主要是理解合成氨的过程,以及温度、浓度、催化剂等对该反应的影响,不难选出答案。

2 .在一定条件下将含1 mol NH3的体积不变的密闭容器加热,发生反应2NH33H2+N2,一段时间后达到平衡,此时NH3的体积分数为x %,若在容器中再加入1 mol NH3后密封,加热到相同温度,使反应达到平衡,设此时NH3的体积分数为 y %,则x 和 y 的关系正确的是()A.x <yB. x > yC. x=yD. x≥y答案:A解析:体积不变的密闭容器,多加NH3后相当于加压,使平衡向气体体积系数缩小的方向移动,所以NH3的体积分数会大一点,即有.x <y。

3 .在体积可变的密闭容器中,反应mA(g)+nB(s)pC(g)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。

下列说法中,正确的是(C)A.(m+n)必定小于pB.(m+n)必定大于pC.m必定小于pD.m必定大于p答案:C解析:压缩容器的体积,A的转化率降低,说明压强增大时平衡向逆反应方向移动,逆反应是气体体积(气体系数)缩小的反应,即m<p。

4.将V1 L的H2和V2 L的N2在一定条件下发生反应,达到平衡后,混合气体总体积为V3 L(气体体积均在相同条件下测定),则生成NH3的体积是()A.(V1+V2-V3)LB.(V1+V2+V3)LC.(V1+V2-2V3)LD.[V3-(V1+V2)] L答案:A解析: N2 + 3H2 2NH3 ΔV1 32 2(V1+V2-V3)L根据比例即可得到答案。

《化学反应条件的优化--工业合成氨》练习(鲁科版选修4)

《化学反应条件的优化--工业合成氨》练习(鲁科版选修4)

第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨基础训练1.下列事实中能应用平衡移动原理解释的是:( )A .H 2、I 2、HI 平衡混合气加压后颜色变深B .加入催化剂有利于氨氧化的反应C .500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D .高压有利于合成氨的反应2.关于催化剂的叙述,正确的是( )A .催化剂在化学反应前后性质不变B .催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参加化学反应C .反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性,造成催化剂“中毒”D .催化剂可以提高反应物的转化率3.合成氨工业中,常加热至500℃,下列叙述中不正确的是( )A .加快反应速率,缩短达到化学平衡所需时间B .加快V 正,减小V 逆C .使平衡向合成氨方向移动D .提高原料转化率4.已知反应21N 2(g )+ CO 2(g) NO(g) + CO(g);ΔH = 373.2kJ . mol —1,要有利于取得有毒气体NO 和CO 的最大转化率,可采取的措施是( )A .低温低压B .高温高压C .低温高压D .高温低压5.在密闭容器中可逆反应:N 2+3H 2 2NH 3达到平衡后,若保持温度不变,缩小容器体积,达到新平衡时,下列说法正确的是( )① NH 3的浓度增大,N 2和H 2的浓度减少 ② NH 3的物质的量增大,N 2和H 2的物质的量减少③ H 2的转化率增大,N 2的转化率不变 ④ 混合气体的平均分子量增大A .①④B .②④C .①②D .③④6.合成氨所用的H 2可由煤与H 2O 反应制得,其中有一步反应为CO (g) +H 2O (g) CO 2 (g) +H 2 (g);ΔH <0,欲提高提高CO 的转化率,可采用的方法可能有:①降低温度②增大压强③使用催化剂④增大CO 的浓度⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合有( )A .①②③B .④⑤C .①⑤D .⑤7.在一定条件下,合成氨气反应N2+3H2 2NH3达到平衡时,有50%H2转化为NH3,若N2的转化率为25%,则起始时充入容器中的N2和H2的物质的量之比为( )A.3:2 B.1:2 C.1:3 D.2:38.在一固定容积的反应器中发生反应:2SO2 + O22SO3;ΔH<0,下述三种情况,其中开始反应时反应速率最快,达到平衡时,SO2的转化率最低的是()①400℃,10mol SO2和5 mol O2反应②400℃,20mol SO2和5 mol O2反应③400℃,10mol SO2和5 mol O2反应A.① B.② C.③ D.无法确定9.在一定温度下,将1molCO和1molH2O(气)充入某固定容积的反应器中反应:CO+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡得CO2为0.6mol,再通入4molH2O(g),达到新平衡后,CO2的物质的量是( )A.等于0.6 molB.等于1molC.大于0.6 mol小于1molD.大于1mol 10.对于平衡体系mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g);ΔH<0,有下列判断,其中正确的是()A.若温度不变,将容器的体积增大1倍,此时A的浓度变为原来的0.48倍,则m + n>p + qB.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m:nC.若平衡体系共有气体a mol,再向其中加入b mol B,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+ b)mol,则m + n = p + qD.温度不变时,若压强增大至原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定比原体积的1/2要小11.将颜色相近的NO2和Br2 (g)分别装入注射器中,将活塞同时向外拉,使气体体积扩大1倍,下列叙述错误的是()A.NO2的颜色比Br2 (g)颜色深B.两种气体的颜色均比原来浅C.Br2 (g)的压强比NO2变化小D.Br2 (g)的压强比NO2变化大12.在一定条件下,把1体积N2和3体积H2的混合气体充入一密闭容器中,使之反应并达到平衡,此时H2的转化率为30%,请解答(填> 、<或=)(1)假定此时N2的转化率为α,则α______30%。

鲁科版高中化学选修4化学反应原理课后习题 化学反应条件的优化-工业合成氨

鲁科版高中化学选修4化学反应原理课后习题 化学反应条件的优化-工业合成氨

A组1.1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。

下列是哈伯法的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是( )A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.②③④解析:合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动,②④正确;将原料气循环利用也可提高原料的转化率,⑤正确。

答案:B2.下列说法能够用勒·夏特列原理来解释的是( )A.加入催化剂可以提高单位时间氨的产量B.高压有利于氨的合成反应C.700 K高温比室温更有利于合成氨的反应D.恒温恒容下,在合成氨平衡体系中充入He,使压强增大,则平衡正向移动,NH3增多解析:A项中加入催化剂只能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,提高“单位时间”的产量,不能使化学平衡发生移动。

B项中合成氨是一个气态物质系数减小的反应,所以增大压强,使平衡向正方向移动,有利于合成氨,符合勒·夏特列原理。

C项中因为合成氨是一个放热反应,所以从化学平衡移动角度分析,应采用较低温度。

700 K高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。

采用700 K既考虑到温度对速率的影响,更主要的是700 K 左右催化剂活性最大。

D项中恒温恒容下充He,稀有气体He不与N2、H2、NH3反应。

虽总压强增大了,实际上平衡体系各成分浓度不变(即分压不变),所以平衡不移动,NH3的产量不变。

答案:B3.将a L NH3通过灼热的装有铁催化剂的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)。

该b L气体中NH3的体积分数是( ) A. B. C. D.解析:2NH3N2+3H2ΔV2 13 2可见,分解的氨的体积:(b-a) L,则剩余氨的体积:a L-(b-a) L=(2a-b) L,该b L气体中NH3的体积分数是。

答案:C4.下列关于N2+3H22NH3反应速率与时间的关系图中,纵坐标为反应速率v,横坐标为时间t,当反应达到平衡后,条件发生改变与速率变化的关系中不符合实际的是( )解析:合成氨反应的化学方程式的特点是:体积缩小、放热反应,所以加压和降温有利于化学平衡向着生成氨气的方向移动。

高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》学案1 鲁科版选修4

高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》学案1 鲁科版选修4

第四节化学反应条件的优化---工业合成氨学习目标1、应用化学反应速率和化学平衡原理,选择工业合成氨的适宜条件2、了解应用化学原理选择化工生产条件的适宜条件3、培养学生分析、解决问题的能力及对所学理论的应用能力。

知识点1、合成氨反应分析:压强温度催化剂浓度为增大合成氨的反应速率增大升高加入增加N2、H2的浓度为提高平衡混合物中NH3的含量增大降低实际生产中20~50MPa 700K左右铁触媒(700K左右时活性最大)使气态NH3变为液态NH3,并及时从平衡混合物中分离出去,及时补充N2和H2知识点2、合成氨适宜条件的选择:(1)反应特点: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=---92.2kJ/mol 1.2.3.。

(2)适宜条件:(1)适宜压强()(2)适宜温度()(3)使用催化剂()(4)及时补充N2、H2并将NH3分离出来。

知识点3、化学平衡的有关计算类型(1)浓度计算(2)转化率和产率的计算(3)压强和气体体积的计算(4)方程式中物质计量系数的确定。

典题解析例1 、某条件下合成氨达平衡时氨的体积分数为25%,若反应前后条件保持不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比是()A.1/5 B.1/4 C.1/3 D1/2[解析] 通过假设反应前N2、H2的物质的量,结合反应过程中转化率与化学方程式中计量系数的关系,列方程求算。

设起始时H2为amol,N2为bmol,平衡时NH3为xmol,则3H2+N22NH3起始时: a b 0平衡后:a-3x/2 b-x/2 x依题意可得方程:x/[(a-3x/2)+(b-x/2)+x]=25%化简得:x/(a+b)=1/5答案:A变形题1:在一定温度下,将2molN2和6molH2充入固定体积的密闭容器中,发生如下反应:N2(气)+3H2(气)2NH3(气),达到平衡后,若保持温度不变,令a、b、c分别为初始加入的N2、H2、NH3的物质的量,重新建立平衡,混合物中物质的量仍和上述相同。

鲁科版高二化学选修4_《化学反应条件的优化——工业合成氨》同步练习1

鲁科版高二化学选修4_《化学反应条件的优化——工业合成氨》同步练习1

第4节化学反应条件的优化——工业合成氨一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.[双选题]下列有关工业合成氨的叙述中正确的是()A.温度升高,不利于提高合成氨的反应速率B.工业上选择合适的条件,可以使氮气全部转化为氨C.合成氨反应化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响D.使用铁触媒,可以使氮气和氢气化合的速率明显加快2.工业上合成氨一般采用700 K左右的温度,其原因是()①适当提高氨的合成速率②提高H2的转化率③提高氨的产率④催化剂在700 K时活性最大A.只有①B.①②C.②③④D.①④3.当反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡后,若将容器体积扩大,则此时反应速率的变化情况是()4.对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在一密闭容器中加入一定量的N2和H2,达到平衡时气体压强为p1,迅速缩小体积使气体压强为p2,一段时间后达到新的平衡,此时气体的压强为p3,则p1、p2、p3的大小关系()A.p2>p1>p3B.p2>p3>p1C.p2>p1>p3D.p2>p1=p35.[双选题]在一定条件下,当单独改变可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(放热反应)的下列条件后,有关的叙述中错误的是()A.加入催化剂,v(正)、v(逆)都发生变化,且变化的倍数相等B.增大压强,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数C.降低温度,v(正)、v(逆)都减小,且v(正)减小的倍数大于v(逆)减小的倍数D.加入氩气,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数6.工业合成氨的正反应是放热反应,下列关于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的图像中,错误的是()7.在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1 g N2和1 g H2,乙容器中充入2 g N2和2 g H2。

鲁科版高中化学选修四2-4化学反应条件的优化——工业合成氨(课时练)(教师版)

鲁科版高中化学选修四2-4化学反应条件的优化——工业合成氨(课时练)(教师版)

2-4化学反响条件的优化——工业合成氨1.合成氨工业上采纳循环操作主假如由于()A.加速化学反响速率B.能提升氨的均衡浓度C.降低氨气的沸点D.提升氮气和氢气的利用率【答案】D2.将110 mL N 2和130 mL H 2在必定条件下合成氨,当达到均衡时混淆气体的整体积变成200 mL ,则生成氨气 ()A . 10 mL B. 20 mL C. 30 mL D. 40 mL【答案】D【分析】运用反响前后的体积差进行剖析,气体减小的体积即为生成氨气的体积。

3.合成氨厂所需H2可由焦炭与水反响制得,此中有一步反响为CO(g) + H2O(g)CO2(g)+ H 2(g)H< 0。

欲提升CO的利用率,可采纳的方法是()①降低温度②增大压强③使用催化剂④增大CO的浓度⑤增大水蒸气的浓度A .①②③B .④⑤C.①⑤ D .⑤【答案】C()4.对可逆反响4NH 3(g)+ 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g) ,以下表达正确的选项是A .反响达到均衡时,若两种反响物的转变率相等,则开端投入的n(NH 3) ∶n(O2)= 4∶ 5B.反响达到均衡后,对系统向来进行加压,均衡老是逆向挪动C.反响达到均衡时,若向压强固定的密闭容器中充入罕有气体,均衡不挪动D.当 v 正 (NH 3)∶ v 正 (NO) = 1∶ 1 时,说明该化学反响已经达到均衡【答案】 A【分析】均衡时,反响物的转变率相等,则开端投入量之比应当等于化学计量数之比,故 A 正确;当加压到必定压强时,气态水变成非气态水,均衡会向正向挪动,故 B 错;充入罕有气体而压强不变,相当于增大容积,均衡向体积增大的方向挪动, C 错; NH 3、NO 的正反响速率都是向右方向的速率,均衡与否,其反响速率之比都等于化学计量数之比,故 D 错。

5.已成立化学均衡的某可逆反响,当条件改变使化学均衡向正反响方向挪动时,以下表达正确的选项是()①生成物的质量分数必定增添②生成物产量必定增添③反响物的转变率必定增大④反响物的浓度必定降低⑤正反响速率必定大于逆反响速率⑥必定使用催化剂A .①②③B.③④⑤C.②⑤D.④⑥【答案】 C【分析】当增添某反响物的浓度使均衡正向挪动,生成物的质量分数可能减小,该反响物的浓度增大;当多种物质作反响物时增添一种反响物浓度,均衡正向挪动,该反响物的转变率降低,其余反响物的转化率增大;使用催化剂不影响化学均衡的挪动。

高二鲁科版化学选修四练习:第2章 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨

高二鲁科版化学选修四练习:第2章 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨

一、合成氨反应的限度1N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)。

2.合成氨反应的特点。

(1)所有的反应物和生成物都是气态,且该反应为体积减小的反应; (2)气体的物质的量减小的熵减小的反应; (3)该反应的正反应为放热反应。

1.合成氨工业生产中,为什么采用未转化的合成气循环使用?答案:合成氨反应中,反应物的转化率并不高,如果让N 2和H 2的混合气体只一次通过合成塔起反应是很不经济的,应将分离液氨后的未转化的合成气进行循环使用,并及时补充N 2和H 2,使反应物保持一定的浓度,有利于合成氨反应的进行。

二、合成氨反应的速率1.速率方程:在特定条件下,合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系式为v =kc (N 2)c 1.5(H 2)c -1(NH 3),由速率方程可知:增大N 2或H 2的浓度,减小NH 3的浓度,都有利于提高合成氨反应的速率。

2.温度升温时,k 增大,因此升温有利于提高合成氨的速率。

3.加入合适的催化剂能降低合成氨反应的活化能,使合成氨反应的速率提高上万亿倍。

三、合成氨的适宜条件1.合成氨反应条件的选择。

工业生产中,必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适宜条件,既要考虑尽量增大反应物的转化率充分利用原料,又要选择较快的反应速率,提高单位时间内的产量,同时还要考虑设备的要求和技术条件。

2.合成氨的适宜条件。

2.合成氨工业生产中,为什么采取700 K左右的温度?答案:在这个温度时,催化剂活性最大,反应速率也就大,从而可以提高合成NH3的经济效益。

活学活用1.下列关于工业合成氨的叙述中,错误的是(B)A.在动力、设备、材料允许的情况下,反应尽可能在高压下进行B.温度越高越有利于工业合成氨C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用可提高其利用率,降低成本D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动解析:合成氨的反应为放热反应,温度越高,NH3的产率越低,温度太高会影响催化剂的催化效果。

鲁科版高二化学选修四同步练习:2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨

鲁科版高二化学选修四同步练习:2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨

2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨A组基础练(建议用时5分钟)1.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO 2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列叙述错误的是( B )A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率2.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,有关合成氨的说法正确的是( D )A.升温能提高氢气的转化率B.采用20~50 MPa能提高催化剂的效率C.使用催化剂能提高NH3的百分含量D.循环使用未反应的N2和H2能节约成本3.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。

则下列有关说法正确的是 ( D )A.若增大压强,该反应的反应速率一定增大B.pH=6.8时,随着反应的进行反应速率逐渐增大C.一定pH范围内,溶液中H+浓度越小,反应速率越快D.可采用调节pH的方法使反应停止4.CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)。

CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

该反应ΔH__<__(填“>”或“<”)0。

实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是_在250 ℃、1.3×104__kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,经济效益低__。

B组提升练(建议用时10分钟)1.某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol气体A和a mol气体B,发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g)。

5 min 后反应达到平衡时n(A)为0.4 mol。

在反应过程中体系的温度持续升高,实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图所示。

鲁科版高中化学选修4-2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》学案1

鲁科版高中化学选修4-2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》学案1

第二章化学反应的方向、限度与速率第四节化学反应的优化——工业合成氨一、合成氨反应的限度[交流研讨]见课本65页。

【结论】合成氨反应是在298k时(填“能、不能”)自发进行的热反应,同时也是气体的物质的量(填“增大、减小”)的熵(填“增、减”)反应。

因此,温度、压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。

研究发现:在一定的温度、压强下,反应物氮气、氢气的体积比为时,平衡混合物中氨的含量最高。

二、合成氨反应的速率[交流研讨]见课本66页。

影响合成氨反应速率的主要因素有:(1)在反应过程中,随着氨的浓度的__________,反应速率会逐渐________,因此为了保持足够高的反应速率应适时将_________从混合气体中分离出来。

(2)使用________可以使合成氨的反应速率提高上万亿倍。

(3)温度越高,反应速率越________。

三、合成氨的适宜条件[交流研讨]见课本67页。

在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需条件有时是矛盾的。

因此选择条件时应该寻找以的反应速率获得适当的的反应条件。

此外,还应该考虑原料的价格、未转化的合成气的使用、的综合利用等问题。

目前,合成氨生产一般选择做催化剂;控制反应温度在左右;根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择,大致分为低压(1×107Pa)、中压(2×107Pa~3×107Pa),和高压(8.5×107Pa~1×108Pa)三种类型。

通常采用氮气与氢气物质的量之比为的投料比。

【迁移应用】课本70页第二题。

【课堂练习】1.可逆反应N2+3H22NH3△H<0,达到平衡后,为了使氢气的转化率增大,下列选项中采用的三种方法都正确的是()A.升高温度、降低压强、增加氮气B.降低温度、增大压强、加入催化剂C.升高温度、增大压强、增加氮气D.降低温度、增大压强、分离出部分氨气2、合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得,其中一步的反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应放热),下列措施中,能提高CO转化率的是()A. 增大压强B. 降低温度C. 增大水蒸气浓度D. 增大CO浓度【课后作业】1.在合成氨工业中,为增加氨的日产量,下列变化过程中不能使平衡向右移动的是()A. 不断将氨分离出来B. 使用催化剂C. 采用5000C左右的温度D. 采用2×107~5×107Pa的压强2.下列事实能用化学平衡移动原理解释的是( )A. 使用铁触媒有利于氨的合成B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应C. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D. 合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率3.已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0。

2019-2020学年鲁科版高中化学选修4同步课时作业2.4化学反应条件的优化——工业合成氨

2019-2020学年鲁科版高中化学选修4同步课时作业2.4化学反应条件的优化——工业合成氨

2019-2020学年鲁科版高中化学选修4同步课时作业2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨1.—定条件下,将10.0mol H2和1.0mol N2充入恒容密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并达到平衡状态,则H2的转化率可能是( )A.15%B.30%C.35%D.75%2.在四个相同的容器中,在不同的温度下(其它条件相同)进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,该反应所处的温度最高的是( )A.v(NH3)=0.1mol /(L•min)B.v(H2)=0.6mol /(L•min)C.v(N2)=0.005mol /(L•s)D.v(H2)=0.3mol /(L•min)3.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大4.在合成氨反应中使用催化剂和施加高压,下列叙述中正确的是( )A.都能提高反应速率,都对化学平衡无影响B.都对化学平衡有影响,但都不影响达到平衡状态所用的时间C.都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有施加高压对化学平衡有影响D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而施加高压无此效果5.下图为工业合成氨的流程图。

图中为提高原料转化率而采取的措施是( )A. ①②③B. ①③⑤C. ②④⑤D. ②③④6.下列关于工业合成氨的叙述错误的是( )A.在动力、设备、材料允许的情况下,反应尽可能在高压下进行B.温度越高越有利于工业合成氨C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用可降低成本D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动7.下列有关合成氨工业N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 的叙述,错误的是( )A. 使用铁触媒做催化剂,可提高合成氨反应的速率B. 采用高压条件,既可以加快反应速率也可以增大氨气产率C. 高温条件可以加快反应速率,也可增大氨气产率,因此温度越高越好D. 合成氨时及时分离出产物氨气,可提高氨的产率8.在反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的平衡体系中,当恒温恒压条件下t1时刻分离出NH3时,下列说法正确的是( )A.t1时刻后的速率变化如图所示B.t1时刻后达到新平衡前Q>KC.新平衡体系中NH3的含量增大D.N2的平衡转化率增大9.相同温度下,有体积相同的甲、乙两个容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2,分别进行合成氨反应。

【金版学案】2021学年高中化学 2.4 化学反映条件的优化—工业合成氨习题 鲁科版选修4(1)

【金版学案】2021学年高中化学 2.4 化学反映条件的优化—工业合成氨习题 鲁科版选修4(1)

第4节化学反映条件的优化—工业合成氨1.有关合成氨工业的说法中,正确的选项是( )A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,因此生产氨的工厂的效率都很低B.由于氨易液化,N2、H2在实际生产中是循环利用,因此整体来讲氨的产率很高C.合成氨工业的反映温度操纵在500 ℃,目的是使化学平稳向正反映方向移动D.合成氨厂采纳的压强是2×107~5×107 Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大解析:合成氨的反映在适宜的生产条件下达到平稳时,原料的转化率并非高,但生成的NH3分离出后,再将未反映的N2、H2循环利用,如此处置后,可使生产氨的产率都较高,故A项错误,B项正确;合成氨工业选择500 ℃左右的温度,是综合了多方面的因素确信的,因合成氨的反映是放热反映,低温才有利于平稳向正反映方向移动,故C项错误;不管从反映速度仍是化学平稳考虑,高压更有利于合成氨,但压强太大,对设备、动力的要求更高,基于此选择了2×107~5×107 Pa的高压,催化剂活性最大时的温度是500 ℃,故D项错误。

答案:B2.工业合成氨的反映是在500 ℃左右进行的,这主若是因为( )A.500 ℃时此反映速度最快B.500 ℃时NH3的平稳浓度最大C.500 ℃时N2的转化率最高D.500 ℃时该反映的催化剂活性最大解析:工业合成氨反映采纳500 ℃的温度,有三个方面的缘故:①有较高的反映速度;②反映物有较大的转化率;③催化剂的活性最大。

答案:D3.合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反映速度增快,不可采取的方式是( )A.补充N2B.升高温度C.增大压强D.分离出NH3解析:补充N2、增大压强既能加速反映速度,又能增进平稳向生成氨的大向移动;分离出NH3,能使平稳向生成氨的方向移动,反映速度是提高的;升高温度能加速反映速度,但无益于氨的生成。

答案:B4.(双选题)合成氨工业对国民经济和社会进展具有重要的意义。

高中化学 第2章第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨作业1 鲁科版选修4

高中化学 第2章第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨作业1 鲁科版选修4

第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨[基础达标]1.对于可逆反应N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是( )A .达到平衡后加入N 2,当重新达到平衡时,NH 3的浓度比原平衡的大,N 2的浓度比原平衡的小B .达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应速率,又提高了NH 3的产率C .达到平衡后,缩小容器体积,既有利于加快正、逆反应速率,又有利于提高氢气的转化率D .加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为正反应速率增大,逆反应速率减小 解析:选C 。

达到平衡后,加入N 2,平衡将正向移动,达到新平衡后,NH 3的浓度会增大,而N 2的浓度比原平衡的大;达到平衡后,升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡逆向移动,不利于NH 3的生成;达到平衡后,缩小容器体积即增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡正向移动,有利于提高H 2的转化率;加入催化剂,能同等程度地增大正、逆反应速率,缩短反应达到平衡的时间。

2.可逆反应N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH <0,达到平衡后,为了使氢气的转化率增大,下列选项中采用的三种方法正确的是( )A .升高温度、降低压强、增加氮气B .降低温度、增大压强、加入催化剂C .升高温度、增大压强、增加氮气D .降低温度、增大压强、分离出部分氨气解析:选D 。

要使氢气的转化率增大,需使平衡向正反应方向移动,根据合成氨反应的特点,由于正反应为放热反应,所以需降低温度;正反应为气体总体积减小的反应,所以需增大压强;另外还可通过及时分离出部分氨气,减小生成物浓度的方法,促使平衡右移,故选D 。

3.在密闭容器内,N 2、H 2起始的物质的量分别为10 mol 、30 mol ,达到平衡时N 2的转化率为25%。

若从NH 3开始,在相同条件下欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则应加入NH 3的物质的量及NH 3的转化率为( )A .15 mol 和25%B .20 mol 和50%C .20 mol 和75%D .40 mol 和50%解析:选C 。

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第4节化学反应条件的优化—工业合成氨1.有关合成氨工业的说法中,正确的是( )A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低B.由于氨易液化,N2、H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动D.合成氨厂采用的压强是2×107~5×107 Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大解析:合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时,原料的转化率并不高,但生成的NH3分离出后,再将未反应的N2、H2循环利用,这样处理后,可使生产氨的产率都较高,故A项错误,B项正确;合成氨工业选择500 ℃左右的温度,是综合了多方面的因素确定的,因合成氨的反应是放热反应,低温才有利于平衡向正反应方向移动,故C项错误;无论从反应速率还是化学平衡考虑,高压更有利于合成氨,但压强太大,对设备、动力的要求更高,基于此选择了2×107~5×107 Pa的高压,催化剂活性最大时的温度是500 ℃,故D项错误。

答案:B2.工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行的,这主要是因为( )A.500 ℃时此反应速率最快B.500 ℃时NH3的平衡浓度最大C.500 ℃时N2的转化率最高D.500 ℃时该反应的催化剂活性最大解析:工业合成氨反应采用500 ℃的温度,有三个方面的原因:①有较高的反应速率;②反应物有较大的转化率;③催化剂的活性最大。

答案:D3.合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率增快,不可采取的方法是( ) A.补充N2B.升高温度C.增大压强 D.分离出NH3解析:补充N2、增大压强既能加快反应速率,又能促进平衡向生成氨的大向移动;分离出NH3,能使平衡向生成氨的方向移动,反应速率是提高的;升高温度能加快反应速率,但不利于氨的生成。

答案:B4.(双选题)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。

对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。

下列叙述正确的是( )ƒA.点A的正反应速率比点B的大B.点C处反应达到平衡C.点D(t1时刻)和点E(t2时刻)处n(N2)不一样D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中D点的值大解析:在AB段可逆反应向正反应方向移动,随着反应的进行,反应物浓度在减小,正反应速率在降低,故选项A正确;C点时NH3、H2的物质的量仍在变化,未达到化学平衡,故选项B不正确;t1时刻和t2时刻都处于同样的化学平衡状态,则n(N2)不变,故选项C不正确;由于正反应是一个放热反应,升高温度化学平衡向逆反应方向移动,平衡时n(H2)比题图中D点的值要大,故选项D正确。

答案:AD5.氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。

传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H 2 2NH3ΔH<0。

(1)该反应的平衡常数K的表达式为:K=______;升高温度,K值 ______(选填“增ƒ大”“减小”或“不变”)。

解析:根据化学方程式可写出平衡常数为K=c2(NH3)/ [c(N2)·c3(H2)],由于反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小。

答案:c2(NH3)/ [c(N2)·c3(H2)] 减小(2)不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3)。

分析表中数据,________(填温度和压强)时H2转化率最高,实际工业生产不选用该条件的主要原因是________________________________________________________________________。

压强/MPa氮的平衡0.1 10 20 30 60 100含量/%温度/摄氏度200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4解析:在200 ℃、100 MPa 时氨气的含量最大,则H 2转化率最高,但实际工业生产中压强不能太大,因压强太高,对生产设备要求也高,难以实现。

答案:200 ℃、100 MPa 压强太高,对生产设备要求也高,难以实现(3)下列关于合成氨说法正确是 ________(填字母)。

A .使用催化剂可以提高氮气的转化率B .寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向C .由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反应一定能自发进行D .增大n(N 2)∶n(H 2)的比值,有利于提高H 2的转化率解析:催化剂不影响平衡移动,故A 错误;寻找常温下的合适催化剂可减少能量的消耗,为研究的主要方向,故B 正确;ΔS<0,需在一定温度4才能进行,故C 错误;增大n(N 2)可提高H 2的转化率,故D 正确。

答案:BD6.CO 可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)。

CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

该反应的ΔH____0(选填“>”或“<”)。

实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104kPa 左右,选择此压强的理由________________________________________________________________________。

解析:根据图示,当压强相同时,降低温度,CO 的平衡转化率升高,说明降温平衡向正反应方向移动,因此正反应为放热反应,则ΔH<0。

答案:< 在1.3×104kPa 下,CO 的平衡转化率已较高,再增大压强,CO 的平衡转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失1.下列有关合成氨的说法中正确的是( )A .降温并加压有利于提高氨在平衡混合物中的百分含量B .升温并加压有利于提高氨在平衡混合物中的百分含量C .通过调控温度和压强,就一定能获得氨在平衡混合物中的百分含量D .通过调控温度、压强、氮气和氢气的分压比,就一定能使氮气和氢气完全转化为氨解析:氮气与氢气合成氨是气体物质的量减小的放热反应,降温和加压均能使化学平衡状态向生成氨的反应方向移动;改变反应物的浓度或气态反应物的分压也能改变氨在平衡混合物中的百分含量;无论采取什么措施,使可逆反应的反应限度达到100%都是不可能的。

答案:A2.合成氨所需H 2可由煤和水反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)(正反应是放热反应),欲提高CO 的转化率可采用的方法有:①降低温度;②增大压强;③使用催化剂;④增大CO 的浓度;⑤增大水蒸气的浓度;其中正确的组合是( )A .①②③B .④⑤ƒƒC.①⑤ D.⑤解析:该反应为气体体积不变的反应,改变压强只能改变反应速率,但不能改变CO的转化率;该反应的正方向为放热反应,所以降低温度可使平衡向正反应方向移动,提高CO 的转化率;增大反应物的浓度可使另一反应物的转化率提高,而本身转化率降低;催化剂只能改变化学反应速率,但不能使平衡移动。

答案:C3.NO2蒸气易形成N2O4:2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应),现欲较准确测定NO2的相对分子质量,应采用的反应条件是( )A.高温低压 B.低温高压C.低温低压 D.高温高压解析:题目要求准确测定NO2的相对分子质量,而NO2(g)易形成N2O4(g),不利于NO2的相对分子质量的测定。

故要准确测定NO2的相对分子质量,就必须使上述平衡向生成NO2分子的方向移动,由于上述正反应是一个体积缩小的放热反应,要使平衡向逆反应方向移动,则应采取高温低压的措施才行。

答案:A4.反应N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如右图所示,则氨的百分含量最高的一段时间段是(t1~t6,只改变了温度或压强)( )A.t0~t1 B.t2~t3C.t3~t4 D.t5~t6解析:此题考查了对速率—时间图象的分析。

化学平衡时v正=v逆,氨的百分含量不变。

t1~t2、t4~ t5,v逆大于v正,平衡向左移动,致使氨的百分含量减少。

所以氨的百分含量最高时是t0~t1。

答案:A5.合成氨的温度和压强通常控制在约500 ℃以及2×107~5×107 Pa的范围,且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3,经科学实验测定,在相应条件下,N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示,而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%,这表明( )压强温度2×107 Pa 6×107 Paƒ500 ℃ 19 .1 42.2A.表中所测数据有明显误差 B .生产条件控制不当C .氨的分解速率大于预测值D .合成塔中的反应并未达到平衡解析:表中数据为科学实验测定,不可能有明显误差;合成氨连续进行,不会突然改变生产条件;平衡的浓度问题与速率的大小没有直接关系,而达到平衡状态的时间则取决于反应速率的大小;平衡浓度是该条件下该可逆反应的最高生成物浓度,所以D 项正确。

答案:D6.在合成氨的反应中,N 2和H 2的初始加入量为110 mL 、130 mL ,当达到平衡时,气体的总体积变为220 mL ,则生成NH 3的体积为( )A .10 mLB .20 mLC .25 mLD .30 mL解析:根据 N 2 + 3H 22NH 31 32 ΔV =2110 mL 130 mL V(NH 3) ΔV =110 mL +130 mL - 220 mL =20 mL 缩小2体积也等于生成NH 3的体积数,即: V(NH 3)=20 mL 答案:B7.合成氨时,必须除去原料气中的杂质,其主要目的是( ) A .防止催化剂中毒B .有利于平衡的移动C .提高N 2与H 2的转化率D .减少副反应解析:原料气中的杂质能使催化剂中毒,所以原料气在进入合成塔以前需要除去这些杂质。

答案:A8.工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N 2 (g)+3H 2(g) 2NH 3 (g) ΔH=-92.44 kJ·mol -1,其部分工艺流程如下图所示:ƒƒ反应体系中各组分的部分性质见下表:气体 氮气 氢气 氨 熔点/℃ -210.01 -252.77 -77.74 沸点/℃-195.79-259.23-33.42回答下列问题:(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K =________。

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