《2022年鲁科版高中化学选修四-化学反应条件的优化——工业合成氨 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年鲁科版高中化学选修四-化学反应条件的优化——工业合成氨 .docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_2-4化学反应条件的优化工业合成氨1. 合成氨工业上采纳循环操作主要是由于 A 加快化学反应速率B. 能提高氨的平稳浓度C. 降低氨气的沸点D. 提高氮气和氢气的利用率【答案】 D2. 将 110 mL N 2 和 130 mL H 2 在肯定条件下合成氨,当到达平稳时混合气体的总体积变为200 mL ,就生成氨气 A 10 mLB 20 mLC 30 mLD 40 mL【答案】 D【解析】运用反应前后的体积差进行分析,气体缩小的体积即为生成氨气的体积.3. 合成氨厂所需 H2 可由焦炭与水反应制得, 其中有一步反应为COg H2OgCO2g H 2gH 0.欲提高 CO 的利
2、用率,可采纳的方法是降低温度增大压强使用催化剂增大 CO 的浓度增大水蒸气的浓度A B CD 【答案】 C4. 对可逆反应 4NH 3g 5O2g4NOg 6H2Og ,以下表达正确的选项是A 反应到达平稳时,假设两种反应物的转化率相等,就起始投入的nNH 3 nO 2 45 B反应到达平稳后,对体系始终进行加压,平稳总是逆向移动 C反应到达平稳时,假设向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平稳不移动D当 v 正NH 3 v 正NO 1 1 时,说明该化学反应已经到达平稳【答案】 A【解析】平稳时,反应物的转化率相等,就起始投入量之比应当等于化学计量数之比,故A 正确.当加压到肯定压强时,气态水
3、变为非气态水,平稳会向正向移动,故B 错.充入稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平稳向体积增大的方向移动,C 错. NH 3、NO 的正反应速率都是向右方向的速率,平稳与否,其反应速率之比都等于化学计量数之比,故D 错.5. 已建立化学平稳的某可逆反应,当条件转变使化学平稳向正反应方向移动时,以下表达正确的选项是 生成物的质量分数肯定增加生成物产量肯定增加反应物的转化率肯定增大反应物的浓度肯定降低正反应速率肯定大于逆反应速率肯定使用催化剂A BCD可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 C【解析】当增加某反应物的浓度使平稳正向移动,生成物的质量分数可能减小,该反应物的浓度增
4、大.当多种物质作反应物时增加一种反应物浓度,平稳正向移动,该反应物的转化率降低,其余反应物的转化率增大.使用催化剂不影响化学平稳的移动.6. 肯定条件下, 在可变容积的密闭容器中进行以下可逆反应：S2Cl 2浅黄色 Cl 2 g2SCl 2鲜红色可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 51.16 kJmol 1,以下说法正确的选项是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 到达平稳时,抽出少量氯气,反应混合液颜色变深B. 单位时间内生成n mol S 2Cl 2 ,同时生成 2n mol SCl 2 时,反应到达平稳状态C. 达平稳时,降低温度,混合液的颜色将变浅D. 单
5、位时间内有 n mol Cl 2 被复原,同时氧化生成n mol Cl 2 时,平稳向正反应方向移动【答案】 B【解析】抽出 Cl 2,平稳不移动,混合液颜色不变,A 项错误. B 项正确.降温,平稳正向移动,混合液颜色变深, C 项错误. n mol Cl 2 被复原, 同时氧化生成n mol Cl 2 即 v 正 v 逆,平稳不移动, 故 D 项错误.7. 对于平稳体系：mAg nBgpCg qDg ,以下判定正确的选项是A 假设温度不变将容器的容积增大1 倍,到达新平稳时A 的浓度变为原先的倍,就m np q B假设平稳时, A 、B 的转化率相等,说明反应开头时,A 、B 的物质的量之
6、比为m n C假设上升平稳体系的温度,到达新平稳时A 的浓度变为原先的倍,说明该反应H z2 逆反应3固或液4放10. 在密闭容器中,通入a mol N 2 和 b mol H 2,在肯定条件下到达平稳,容器中仍剩余c mol N 2.(1) 生成 NH 3 的物质的量为.(2) H 2 的平稳转化率为.(3) 假设把容器的体积缩小一半,就正反应速率 填“增大”、“减小”或“不变”,下同 ,逆反应速率,N 2 的转化率.【答案】 12 a c mol23 a c/b3增大增大增大11. 在肯定温度和压强下,在密闭容器中充入H2、N2 、NH 3,开头时其物质的量之比为3 1 1,反应达平稳后,
7、 H 2、N2、NH 3 的物质的量之比为9 3 4,就此时氮气的转化率为A 10%B 20%C 15%D 30%【答案】 A【解析】由题意设H 2、N2、 NH 3 的物质的量分别为3 mol 、1 mol 、1 mol.平稳时 N2 转化了 a mol N 2g 3H 2g2NH 3g初始物质的量 /mol131转化物质的量 /mola3a2a 平稳物质的量 /mol1 a33a1 2a 就1 a/1 2 a 3/4,解之得 a 0.1 mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N 2 的转化率为 N20.1 mol/1 mol 12下面是合成氨的简易流程示意图：100% 10
8、%.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_沿 x 路线回去的物质是 A N 2 和 H 2B 催化剂CN 2D H2【答案】 A13. 在密闭容器内,使1 mol N 2 和 3 mol H 2 混合发生以下反应： N2g 3H 2g2NH 3 g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H298 K 92.2 kJmol 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 当反应到达平稳时, N2 和 H2 的浓度之比为.(2) 保持体积不变, 上升温度,平稳 填“正向 ”、“逆向 ”或“不”,下同 移动,密度 填“变大”、“变小”或“不变” .(3) 当反应到达平稳时
9、,保持温度、体积不变,充入氩气,平稳 移动.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 当反应到达平稳时,保持温度、压强不变,充入氩气,平稳 移动.(5) 当反应到达平稳时, 保持温度、 体积不变, 充入氮气, 平稳移动.氢气的转化率 填“增大”、“减小”或“不变” .【答案】 1132逆向不变3不4逆向5 正向增大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_14. 在硫酸工业中, 通过以下反应使SO2 氧化成 SO3：2SO2 g O2g2SO3 gH 198 kJ2 的转化率 % 1.下表为不同温度和压强下SOmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料
10、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_p/Pa T/45055011055105110651061107可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 从理论上分析,为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫,可掌握的条件是 .(2) 实际生产中,选定400 500 作为操作温度,其缘由是.(3) 实际生产中,采纳的压强为常压,其缘由是.(4) 在生产中,通入过量空气的目的是.(5) 尾气中有 SO2 必需回收是为了.【答案】 1低温、高压(2) 该温度是催化剂的活性温度,挑选此温度可提高反应速率,缩短反应到达平稳所需要的时间(3) 由于在常压下, 400 500 时, SO2 的转化率已经很
11、高了,假设再加压,对设备及动力系统要求高,加大了成本和能量消耗,不相宜(4) 增大氧气的浓度,使平稳向生成SO3 的方向移动,提高SO2 的转化率(5) 削减对环境的污染15. 在肯定温度下,在恒压容器a 和恒容容器 b 中,分别充入体积比13 的 N2 和 H 2.开头时体积相同, 到达平稳时两容器中N2 的转化率比较 A a 大B b 大C a、b 一样大D无法判定【答案】 A【解析】 先假设 a 容器开头时也保持容积不变到达平稳时,容器 a 中 N2 的转化率 a 与容器 b 中 N2 的转化率 b相等,即 a b .但到达平稳时,a 容器的压强比开头变小了.假设要保持开头时的压强,必需
12、缩小容器a 的容积,就平稳正移.因此再达平稳时N2 的转化率 1a变大了.即 1 aa,就 1a b.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_16. 科学家始终致力于讨论常温、常压下 “人工固氮 ”的新方法. 曾有试验报道： 在常温、 常压、光照条件下,N2 在催化剂 掺有少量 Fe2O3 的 TiO2 外表与水发生反应,生成的主要产物为NH 3.进一步讨论NH 3 生成量与温度的关系,部分试验数据见下表光照、 N 2 压力 1.0 105 Pa、反应时间 3 h：T/K303313323353NH 3 生成量 /10 6 mol相应的热化学方程式如下：2N2g 3H2Ol=2NH 3
13、g 3O2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 765.2 kJ答复以下问题：mol 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情形下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.(2) 与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢. 请提出可提高其反应速率且增大NH 3生成量的建议： .(3) 工业合成氨的反应为N2g 3H 2g2NH 3g .设在容积为 2.0 L 的密闭容器中充入 0.60 mol N 2g和 1.60 mol H 2g ,反应在肯定条件下到达平稳时,NH 3 的物质的量分数 NH 3
14、的物质的量与反应体系中总的物质的量之比为4.运算：7该条件下 N2 的平稳转化率.该条件下反应2NH 3gN2g 3H 2g的平稳常数.【答案】 1(2) 升温、增大 N2 浓度、不断移诞生成物3 66.7% 5.0 10 3 mol 2L 2【解析】 1催化剂能降低反应的活化能,转变反应的历程, 使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程, 使反应易发生.要点是有催化剂时能量低而反应过程中阶段多了.图见答案.(2) 加快反应速率且增大NH 3 生成量的方法是升温、增大N 2 浓度、不断移诞生成物.(3) 解：设反应过程消耗x mol N 2g.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可
15、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_平稳时反应体系总物质的量x 3x 2x mol 2x mol4NH 3g 的物质的量分数2x 2x 7xN 2 的平稳转化率 0.40 mol 100% 66.7% .0.60 mol设反应 2NH 3gN 2g 3H 2g 的平稳常数为 K.平稳时, NH 3 20.40 mol 12.0 L 0.40 molL1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N 2 0.40 mol2.0 L 0.10 mol L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 2 30.40 mol N 2 H 232.0 L 0.20 molL 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_K NH 3 2 0.10 molL1 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.20 molL 1 3 0.40 molL 1 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 5.0 10 3 mol 2L 2.可编辑资料 - - - 欢迎下载