教育最新K122018-2019学年高中化学同步课时分层作业13化学反应条件的优化--工业合成氨鲁科版选修4.doc

小学+初中+高中课时分层作业(十三)化学反应条件的优化工业合成氨(建议用时：45分钟)基础达标练1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C对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，使用催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。故答案为C。2下列有关合成氨工业的说法正确的是()AN2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成B恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成C工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行D工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行DA项，投料比为n(N2)n(H2)12.8时，更有利于NH3的合成；B项，恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响；C、D项，HTS0时反应自发进行，而合成氨反应的H0、S0，故在常温条件下该反应能自发进行。3可逆反应3H2(g)N2(g)2NH3(g)H0，达到平衡后，为了使H2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，减小压强，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D本题要求增大合成氨反应中氢气的转化率，即在不增加氢气的情况下改变条件，使平衡正向移动。因合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，降低温度平衡正向移动，故A、C项错误；加入催化剂可加快反应速率，但对平衡移动无影响，B项错误；因合成氨的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强会使平衡向正反应方向移动，增加反应物浓度或减小生成物浓度会使平衡向正反应方向移动，D项正确。4在某恒容密闭容器内，N2、H2的起始物质的量分别为10 mol、30 mol，达到平衡时N2的转化率为25%。若从NH3开始反应，在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同，则应加入的NH3的物质的量及NH3的转化率为()A15 mol,25%B20 mol,50%C20 mol,75%D40 mol,80%C从N2、H2开始反应时，N2为10 mol，H2为30 mol，若从NH3开始反应，并且平衡时各组分的百分含量与前者相同，则NH3的物质的量必须是20 mol，故A、D项错误。设从NH3开始反应时，NH3转化的物质的量为x，则有20 molx210 mol25%，解得x15 mol，故NH3的转化率为100%75%。5在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高化学反应速率，可采取的措施有()增大容器体积使压强减小减小容器体积使压强增大升高温度降低温度恒温恒容，再充入等量的N2和H2恒温恒压，再充入等量的N2和H2及时分离产生的NH3使用催化剂ABCDC从反应速率的角度分析，均使化学反应速率降低，均使化学反应速率升高，不影响化学反应速率。从平衡移动的角度分析，使化学平衡向右移动，使氨的产率增大，不影响化学平衡，使化学平衡向左移动。6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)如表所示：压强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D表中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。7某温度下，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，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 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