2.4 化学反应的调控（精讲）-2022-2023学年高二化学一隅三反系列（人教版2019选择性必修1）

2.4 化学反应的调控 思维导图 常见考点 考点一 工业上合成氨 【例1-1】下列有关合成氨工业的说法中正确的是 A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间 D．合成氨采用的压强是10~30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高 【例1-2】工业合成氨是重要的人工固氮途径，它为农作物的生长提供了必需的氮元素，更为炸药、农药、染料等的生产提供了原料。工业合成氨的化学方程式为。恒温下，将与的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，模拟工业合成氨。回答下列问题： (1)工业合成氨的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (2)若反应进行到某时刻t时，，，经过计算_______。 (3)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中的含量(体积分数)为25%，平衡时的物质的量为_______。 (4)原混合气体中，_______。 【一隅三反】 1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列操作与平衡移动无关的是 A．不断将氨分离出来 B．使用催化剂 C．采用500℃左右的高温而不是700℃的高温 D．采用2×107～5×107Pa的压强 2．硫酸、硝酸工业和合成氨是重要的化学工业，如图是利用黄铁矿生产硫酸的工艺流程图。 下列关于工业生产的说法错误的是 A．工业上制硝酸，各步转化均为氧化还原反应 B．工业制硫酸时，和的循环使用，可提高原料利用率 C．工业制硫酸时，加入水吸收时发生反应为 D．合成氨时，压强越大，产率越高，但实际生产中考虑到设备因素，通常采用10MPa~30MPa 3．氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中： N2+ 3H2⇌2NH3   ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表： t/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 完成下列填空： (1)试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填写“>”、“=”或“<”) (2)400℃时，反应2NH3⇌N2+3H2的化学平衡常数的值为_______。当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3mol/L和2mol/L、1mol/L时，则该反应v(N2)(正)_______v(N2)(逆)(填写“>”、“=”或“<”) (3)在密闭恒容的容器中，下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是_______。 a.v(N2)(正)=3v(H2)(逆) b.混合气体的密度保持不变 c.容器内压强保持不变 d.N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 (4)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。写出该反应的化学平衡常数表达式：K=_______；保持恒温恒容，将反应的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡_______(填“正向”逆向”或“不”)移动，平衡常数K_______(填“变大”变小”或“不变”)。 考点二 化学反应的调控 【例2-1】氢气是一种清洁能源，水煤气变换反应的制氢原理为：。某研究所探究CuO/的系列催化剂(包括C/Z-120、C/Z-250、C/Z-350、C/Z-450)在水煤气变换反应中的催化活性。常压下，原料气在不同温度下相同时间内CO的转化率如图： 工业生产中应选择的最佳反应条件为_______。 【例2-2】合成氨的反应为N2＋3H22NH3＋Q(Q＞0)。下表是某次反应时NH3的浓度变化： 时间(min) 0 5 10 15 20 c(NH3)(mol/L) 0 0.30 0.44 0.50 0.50 完成下列填空： (1)由表中数据计算0～10 min时，用H2表示的平均反应速率为___________。 (2)若要提高H2利用率，可采取的措施有___________、___________。 (3)若在氨水中逐滴滴加盐酸，则溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)工业合成氨的条件是铁触媒、___________、___________，请用文字简述选择这些条件的原因___________。 【一隅三反】 1．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) (放热反应)，下列说法中正确的是 A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 B．在工业上，该反应的条件是：高温、高压、催化剂 C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率 D．工业生产