第2章 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修第一册【学霸黑白题·黑题】鲁科版

第4节化学反应条件的优化一工业合成氨 黑题 应用提优练 限时：35min 1.25℃时，合成氨反应的热化学方程式为N(g)+ A.①中“净化”可以防止催化剂中毒，③选择 3H,(g)=2NH(g）△H=-92.4kJ·mol,下 高效催化剂可以使原料完全转化成氨 列有关说法正确的是 B.②中“加压”可以加快反应速率，因为在该 A.将1molN2和3molH2置于一定体积的密 压强下催化剂的活性最大 闭容器中充分反应，可放出92.4kJ的热量 C.③一般选择控制反应温度为700℃左右 B.选择高温、高压条件下能提高合成氨的产 D.④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生 量是符合勒·夏特列原理指导实际生产的 产成本 C.对于合成氨达平衡时减小压强会使正、逆 4.一定条件下，用Fe,03、Ni0或Cr,03作催化剂 反应速率减小，但平衡逆向移动 对燃煤烟气进行回收，使S0,转化生成S。催 D.在一定体积的容器中合成氨时，当容器内 化剂不同，其他条件相同（浓度、压强）情况 的气体密度不再变化说明反应达到化学平 下，相同时间内$0，的转化率随反应温度的 衡状态 变化如图，下列说法不正确的是 2.C0,催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能 ↑S902的转化率1% 100 源问题都具有重要的意义。反应如下： Fe 0 ★N) 80 反应i:C02(g)+3H2(g)=CHOH(g)+ ￥Cr20 60 HO(g) △H=-58kJ·molΓ 40 反应iⅱ：C0,(g)+H,(g)C0(g)+H,0(g) 20 △H2=+42kJ·mol 0260300340380420 反应温度℃ 下列说法不正确的是 ( A.不考虑催化剂价格因素，选择Fe,03作催 A.增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率 化剂可以节约能源 B.增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行， B.选择Fe,0,作催化剂，最适宜温度为340℃ 反应ⅰ的平衡常数增大 C.升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限 左右 C.a点后S0,的转化率减小的原因可能是温 度同时增加 度升高催化剂活性降低了 D.选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产 物中的比率 D.其他条件相同的情况下，选择Cr,03作催 3.(2021·河北辛集高二期中)下图所示为工业 化剂，S0,的平衡转化率最小 合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控 5.（2021·青海湟川中学高二月考)合成氨化学 作用分析正确的是 ( 方程式N2(g)+3H(g)=2NH,(g)△H= N-7 -92.4kJ·mol1将1molN2(g)、3molH2(g） ①净化N、H②加压 ③催化 ①液化 NH 干燥 (2×10Paj 反应 分离 充人2L的密闭容器中，在500℃下反应， ⑤N,和H,再循环 10min时达到平衡，NH3的体积分数为p,下 第2章黑白题053 列说法中正确的是 b.该过程表示了化学变化中包含旧化学 (I/(mol-L'-min) 键的断裂和新化学键的生成 c.③→④需要吸收能量 0.015 d.②→③需要吸收能量 10 /min 10 /min (2)已知N2(g)+02(g)→2N0(g)K(298K) 甲 乙 =5×10-31;N2(g)+3H,(g)=2NH(g) NH)% K(298K)=4.1×10L2·mol2,请分析工业 2L500℃2L500℃ 500:11,容器 1 mol N 500℃2L容器 上选用氮气与氢气反应固氨，而没有选用 3 mol H 2 mol NH 400℃2L容器 氮气和氧气反应固氮的原因是 0 /min (3)对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g), 丁 A.若达到平衡时，测得体系放出9.24kJ热 在一定条件下氨的平衡含量如表。 量，则H,反应速率变化曲线如图甲所示 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 B.反应过程中，混合气体平均相对分子质 200 10 81.5% 量M,混合气体密度d,混合气体压强p,三 550 10 8.25% 者关系如图乙所示 哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而 C.图丙容器I和Ⅱ达到平衡时，NH,的体积 分数均为φ，则容器I放出热量与容器Ⅱ 非200℃、10MPa,可能的原因是 吸收热量之和为92.4kJ (提示：温度会影响催化剂的活性) D.若起始加入物料为1molN2、3molH2,在 不同条件下达到平衡时，NH,的体积分数 (4)一定温度下，向容积恒定的密闭容器中充 变化如图丁所示 入1mol氮气和3mol氢气，一段时间后达 到化学平衡状态。若保持其他条件不变， 6.(2021·江西南昌高二月考)合成氨对人类的 向上述平衡体系中再充入1mol氮气和 生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实 验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨