《最新高中化学反应原理鲁科版练习：第2章 化学反应的方向、限度与速率2.4 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新高中化学反应原理鲁科版练习：第2章 化学反应的方向、限度与速率2.4 Word版含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、最新精品资料化学课时训练11化学反应条件的优化工业合成氨基础夯实 1.下面是合成氨的简要流程示意图:沿x路线回去的物质是()A.N2和H2B.催化剂C.NH3D.H2解析：反应混合气经过合成塔发生反应:N2+3H22NH3,成分变为N2、H2、NH3的混合气体,经冷凝,NH3液化,N2、H2沸点很低,未液化,故再送入压缩机,循环使用,提高原料利用率。答案：A2.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.500 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
2、项中加入催化剂只能增大反应速率,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体体积减小的反应,所以增大压强,使平衡正方向移动,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。500 高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。采用500 既考虑到温度对速率的影响,更主要的是500 左右催化剂活性最大。D项中恒温恒容下充He,惰性气体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.有关合成氨工业的说法中,正确的
3、是()A.从合成塔出来的混合气体,其中氨只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低B.由于氨易液化,氮气和氢气在实际生产中循环使用,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.我国的合成氨厂采用的压强是21075107 Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大解析：虽然从合成塔出来的混合气体中氨只占15%,但由于原料氮气和氢气循环使用和不断分离出液氨,所以合成氨的工厂的生产效率还是很高的,因此A选项不正确。控制反应温度在500 ,一是为了使反应速率不至于很低,二是因为催化剂在此温度下的活性最大,因此C选项不正确。我国的合成氨厂采用的压强是2107
4、5107 Pa,并不是因为该压强下铁触媒的活性最大,而是从压强对反应速率和化学平衡的影响来考虑的,因此D选项不正确。答案：B4.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)刚开始时,N2的浓度为3 molL-1,H2的浓度为5 molL-1,3 min后测得NH3浓度为0.6 molL-1,则此时间内,下列反应速率表示正确的是()(导学号52160149)A.v(NH3)=0.2 molL-1s-1B.v(N2)=1.0 molL-1min-1C.v(H2)=1.67 molL-1min-1D.v(H2)=0.3 molL-1min-1解析：由化学反应速率定义,得v(NH3)=0.2 molL-
5、1min-1。又由v(NH3)v(H2)v(N2)=231,得v(H2)=v(NH3)=0.3 molL-1min-1,v(N2)=v(NH3)=0.1 molL-1min-1,故D正确。答案：D5.合成氨反应通常控制在2050 MPa的压强和500 左右的温度,且进入合成塔的氮气和氢气的体积比为13,经科学测定,在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示:20 MPa60 MPa500 19.142.2而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%,这表明()A.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
6、数据为通过科学实验所得,不可能有明显误差;合成氨连续操作,不可能对生产条件控制不当;平衡浓度问题与速率的大小没有直接关系,因此答案选D。这说明合成氨工业考虑单位时间的产量问题,并未让合成氨反应达到平衡,因为让反应达到平衡需要一定的时间,时间太长得不偿失。答案：D6.硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法中正确的是()A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3B.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正、逆反应速率均为零C.在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,SO2中18O含量减少,SO3中18O含量增多
7、D.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题解析：反应为可逆反应,SO2和O2不能全部转化为SO3,A错;达到平衡后反应不停止,正、逆反应速率相等,B错;达到平衡后充入由18O原子组成的O2,平衡向正方向移动,SO3中18O含量增多,因为反应可逆,SO2中18O含量也增多,C错;D正确。答案：D7.对于合成氨的反应来说,使用催化剂和施以高压,下列叙述正确的是()A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响B.都对化学平衡状态有影响,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,只有压强对化学平衡状态有影响D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间
8、,而压强无此作用解析：对化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),催化剂和高压均能缩短达到平衡的时间,但只有高压可使平衡向生成NH3的方向移动,催化剂不影响化学平衡。答案：C8.一定温度下,向一个容积为2 L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,3 min后测得容器压强是起始压强的0.9倍,在此时间内,用H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率v(H2)是()(导学号52160150)A.0.2 molL-1min-1 B.0.6 molL-1min-1C.0.1 molL-1min-1D.0.3 molL-1min-1解析： N2+3H22NH3初始/
9、mol1 3 0转化/molx 3x2x平衡/mol 1-x3-3x2x=0.9x=0.2 molv(H2)=0.1 molL-1min-1答案：C9.某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1。N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.将1.0 mol氮气、3.0 mol氢气,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变到B时,平衡常数K(A)”“v逆。(2)由图像知曲线乙中H2的反应速率变大,结合化学方程式可知,增大压强或增大CO2浓度均可以加快H2的消耗速率,且达平衡时H2的物质
10、的量小于甲;使用催化剂尽管可以增大反应速率,但平衡状态应与甲相同;升高温度可增大反应速率,但平衡时H2的量应多于甲,故b、d项符合题意。答案：(1)(2)bd11.合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收原料气中的CO,其反应是Cu(NH3)2Ac+CO+NH3Cu(NH3)3AcCOH0(1)必须除去原料气中CO的原因是。(2)醋酸二氨合铜()吸收CO的生产适宜条件应是。(3)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件应是。解析：分析吸收CO反应的特点:正反应是
11、气体体积缩小的放热反应,对于这样一个可逆反应,用化学平衡原理及有关合成氨适宜条件的选择知识即可作答。答案：(1)防止合成塔中的催化剂中毒(2)低温、高压(3)高温、低压能力提升12.某温度下,把1 mol N2和3 mol H2通入一个容积可变的密闭容器里,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应达到平衡状态,测得NH3为s mol。若保持温度和压强不变,用m、n、p代表初始加入N2、H2、NH3的物质的量,只改变m、n数值,达到平衡各组分的质量分数不变,请填写表中编号为(1)(3)各状态空格内的数据。编号初始状态/ mol平衡状态NH3的物质的量/ molN2H2NH3已知13
12、0s(1)004(2)03s(3)0.10.25s解析：根据等效平衡规律,需要加入的物质(换算成N2、H2)的物质的量比值应符合n(N2)n(H2)=13,且与已知的n(N2)、n(H2)成正比。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始mnp换算m+0.5p n+1.5p0(1)m=0、n=0、p=4,得m+0.5p=2,n+1.5p=6,即实验(1)相当于n(N2)、n(H2)的起始物质的量为原反应的2倍,平衡时,n(NH3)=2s mol。(2)平衡时,n(NH3)=3s mol,即实验(2)相当于n(N2)、n(H2)的起始物质的量为原反应的3倍,故有m+0.5p=3,n+1.5p=9
13、,p=0代入得m=3,n=9。(3)平衡时,n(NH3)=0.25s mol,n(N2)、n(H2)为已知的0.25倍,有m+0.5p=0.25,n+1.5p=0.75。m=0.1代入得p=0.3,n=0.3。答案：(1)2s(2)39(3)0.30.313.合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义,对我国实现农业现代化起着重要作用。根据已学知识回答下列问题:已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1(导学号52160152)(1)合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是(填序号)。A.采用较高压强(2050 MPa)B.采用500 的高温C.用铁触媒作催化剂D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来(2)合成氨工业中采用了较高压强(2050 MPa
