内容正文:
2.4化学反应的调控
【学习聚焦】
1.以工业合成氨为例,认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科研中的重要作用。
2.知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。
【知识巩固】
1、 单选题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了
A.增大化学反应速率 B.提高平衡混合物中氨的含量
C.降低氨的沸点 D.提高氮气和氢气的利用率
2.工业合成氨:,一般采用700K左右的温度,其原因是
①提高的平衡转化率②适当提高氨的合成速率③提高氨的产率④催化剂在700K左右时活性最大
A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②
3.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关说法不正确的是
A.使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B.升高温度有利于提高SO2的平衡转化率
C.提高的值可增大SO2的转化率
D.增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率
4.合成氨反应为 。下列有关该反应的说法正确的是
A.催化剂增大了正、逆反应的活化能
B.升高温度,该反应的平衡常数增大
C.正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
5.在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于
A.5% B.10% C.15% D.20%
6.在体积为1L的密闭容器中(体积不变)充入1mol气体A和3mol气体B,一定条件下发生反应:A(g)+3B(g)⇌C(g)+D(g)。测得A(g)和C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.进行到3分钟时,反应到达平衡状态
B.3min前v(正)>v(逆),3min后v(正)<v(逆)
C.达到平衡后,升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小
D.平衡时A的转化率为75%
7.合成氨时既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的方法是( )。
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加催化剂;⑧减小N2或H2的量
A.③④⑤⑦ B.②④⑥ C.仅②⑥ D.②③⑥⑦
8.甲醇既是重要的化工原料,也是性能优良的能源和车用燃料。利用煤气过程中生成的CO和可制备甲醇: ,有关能量的变化如图甲所示。一定温度下,在容积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和,测得部分相关物质的浓度随时间的变化如图乙所示。
下列有关说法正确的是
A.该反应的 B.前3 min内
C.氢气的平衡转化率为75% D.该反应的平衡常数
9.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.N2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
10.工业合成氨的反应为 ,该反应应采取的适宜条件是
A.低温、高压、催化剂 B.适宜的温度、高压、催化剂
C.低温、常压、催化剂 D.适宜的温度和压强、催化剂
11.二氧化碳加氢可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H。在某恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的反应物总能量小于生成物的总能量
B.M点时,保持其他条件不变,仅充入少量稀有气体,反应速率加快
C.加入合适的催化剂,该反应的△H保持不变
D.T1K时,H2的平衡转化率:M<N
12.某工业生产中发生反应:。下列有关该工业生产的说法正确的是
A.工业上合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成
B.若物质B廉价易得,工业上一般采用加入过量的B的方式来提高A和B的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业生产中使用催化剂可提高M的日产量
二、填空题
13.工业合成氨N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:
(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点_______(填“升高”或“降低”),理由是_______
(2)450 ℃时该反应的平衡常数_______(填“<”、“>”或“=”)500 ℃时的平衡常数。
(3)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有_______(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.增加N2的浓度 d.增加H2的浓度 e.分离出NH3
14.甲