2020-2021学年人教版选修2 第一单元课题2 人工固氮技术——合成氨 作业

课题2 人工固氮技术——合成氨 1．合成氨的反应采用500 ℃温度的原因是(　　) A．温度太低反应速率太小 B．该温度时催化剂活性最大 C．该温度时反应速率最大 D．该温度时N2的转化率最高 解析：工业合成氨反应的特点是：正反应是体积减小的放热反应，选用的适宜条件，400～500 ℃、铁催化剂、10 MPa～30 MPa；循环操作(N2与H2的体积比为1∶3)，在500 ℃时催化剂的活性最大。 答案：B 2．合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是 (　　) ①减压　②加压　③升温　④降温　⑤及时从平衡混合气中分离出NH3　⑥补充N2或H2　⑦加催加剂　⑧减小N2或H2的量 A．③④⑤⑦　　　　　　 B．②④⑥ C．②⑥ D．②③⑥⑦ 解析：合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的特点为：正反应放热且气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选C。 答案：C 3．下列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中，氨气占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2和H2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．我国合成氨厂采用的压强是10～30 MPa，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NH3只占15%，但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以生产NH3的效率还是很高的，因此A项不正确。控制反应温度为500 ℃，一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，因此，C选项不正确。增大压强有利于NH3的合成，但压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，我国的合成氨厂一般采用1×107～3×107 Pa，但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大，因此，D选项不正确。 答案：B 4．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在20～50 MPa的高压和500 ℃的高温下，并用铁作为催化剂，氨的转化率为10%～15%；最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为trans—Fe(DMeOPrPE)2的催化剂，在常温下合成出氨。下列有关说法中错误的是(　　) A．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反