第2章 第4节 化学反应条件的优化—工业合成氨（课时作业）-2021-2022学年高中化学选修4【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

第4节　化学反应条件的优化——工业合成氨 (时间:40分钟) 选题表 知识点 题号 合成氨条件的选择 5,10 工业条件的确定 1,2,3 综合应用 4,6,7,8,9,11,12 基础过关 1.(2019·河北唐山第二中学高二期中)以粗氧化镍(主要含NiO、CoO等)为原料制备纯镍,先用CO还原粗氧化镍制备羰化镍,羰化后的产物为Co2(CO)8、Ni(CO)4。已知反应为: ①CO2(g)+C(s)2CO(g)　ΔH ②Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)　ΔH<0 Ni(CO)4的沸点43.2 ℃,熔点-19.3 ℃,分解温度135 ℃;Co2(CO)8沸点72 ℃,熔点31 ℃。下列有关叙述中不正确的是(　D　) A.①反应在900 ℃进行,温度升高,K增大,说明正反应ΔH>0 B.蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是43.2 ℃～72 ℃ C.蒸馏后采用230 ℃分解Ni(CO)4(g)制取金属镍,所获金属镍中常常含有碳 D.提纯粗镍若简化为如图装置,则温度T1>T2 解析:温度升高,K增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH >0,故A正确;蒸馏提取Ni(CO)4,应高于沸点,且避免混有Co2(CO)8,则选择的适宜温度范围是43.2 ℃～72 ℃,故B正确;采用230 ℃分解Ni(CO)4(g)制取金属镍,温度升高,化学平衡Ni(CO)4(g)Ni(s) +4CO(g)正向进行,CO浓度增大,反应2CO(g)C(s)+CO2(g)平衡右移生成碳,导致所获金属镍中常常含有碳,故C正确;在温度较低时Ni与CO化合生成Ni(CO)4,在温度较高时分解生成Ni和CO,因此T1<T2,故D不正确。 2.将煤气化后液化所得的重要产品之一是甲醇。其制备反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0。为了增加甲醇的产量,同时保证较高的生产效率。工厂应采取的正确措施是(　B　) A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂 C.低温、低压、不断分离出甲醇 D.低温、高压、催化剂 解析:ΔH<0表明此反应为放热反应,温度不宜太高;正反应方向是气态物质系数减小的方向,所以可以加压使化学平衡正向移动;另外选择合适的催化剂加快反应速率。故选B。 3.(2019·福建漳平第一中学高二期中)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。有关反应2SO2+O22SO3的说法中不正确的是(　B　) A.实际生产中,SO2、O2再循环使用体现绿色化学 B.实际生产中,为了提高经济效率压强越高越好 C.在生产中,通入过量空气的目的是提高SO2的转化率 D.实际生产中,选定400 ℃～500 ℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高 解析:A.实际生产中,SO2、O2再循环使用符合绿色化学的发展理念,故正确;B.实际生产中,为了提高经济效率,可以适当增大压强,但压强越大,对设备的要求越高,增加生产成本,故不正确;C.在生产中,通入过量空气使氧气量增加,提高二氧化硫的转化率,故正确;D.实际生产中,选定400 ℃～500 ℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高,故正确。 4.(2019·福建厦门外国语学校高二期中)O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:反应①O3O2+[O]　ΔH>0平衡常数为K1;反应②[O]+O32O2　ΔH<0平衡常数为K2;总反应:2O33O2　ΔH<0平衡常数为K。下列叙述正确的是(　C　) A.升高温度,K增大 B.K=K1+K2 C.适当升温,可提高消毒效率 D.压强增大,K2减小 解析:由总反应:2O33O2　ΔH<0可知,正反应为放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A错误;由盖斯定律可知反应①+②可得总反应,则K=K1×K2,故B错误;适当升温,反应速率增大,则可提高消毒效率,故C正确;平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,故D错误。 5.有关合成氨工业的说法中,正确的是(　B　) 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,因为该压强下铁触煤的活性最大 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,可使氨的产率较高,据此可知A项错误,B项正确;合成氨工业选择500 ℃左右的温度,是综合