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2.4工业合成氨(基础练习)
1.某实验小组利用0.1 mol∙L−1Na2S2O3溶液与0.2 mol∙L−1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表,下列选项说法不正确的是
实验编号
温度/℃
V(Na2S2O3)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
出现浑浊时间/s
①
20
5.0
10.0
0
t1
②
20
5.0
5.0
5.0
t2
③
50
5.0
10.0
0
t3
A.t2>t1>t3
B.实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C.实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D.该探究实验的化学原理为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
2.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了
A.加快反应速率 B.提高NH3的平衡浓度
C.降低NH3的沸点 D.提高N2和H2的利用率
3.一定条件下,将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知:Ⅰ. CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g);ΔH=+41 kJ·mol-l。
Ⅱ. CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g);ΔH=-165 kJ·mol-1。
在两种不同催化剂作用下反应相同时间,CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性=×100%)。
下列说法不正确的是
A.反应CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g);ΔH=-206 kJ·mol-1
B.在280 ℃条件下反应制取CH4,应选择催化剂A的效果较好
C.260~300 ℃间,使用催化剂A或B,升高温度时CH4的产率都增大
D.M点可能是该温度下的平衡点,延长反应时间,不一定能提高CH4的产率
4.合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.合成氨反应在任何温度下都能自发
B.1molN2与过量H2充分反应放热92.4kJ
C.合成氨实际生产中选择高压和低温
D.将氨液化分离,可促进平衡正移及循环利用氮气和氢气
5.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
500
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在到达平衡时充入He增大压强,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以增大SO2与O2的投料比
C.理论上,应该选择的条件是450℃,10 MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
6.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.工业合成氨一般采用400~500℃的温度
B.达平衡后,缩小容器体积可使颜色变深
C.木炭粉碎后与反应,速率更快
D.实验室常用排饱和食盐水法除去中的HCl
7.下列不能用平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨体系中及时分离氨气以提高原料转化率
B.将装有的密封玻璃球浸在热水中,玻璃球颜色加深
C.工业上催化氧化成的反应,选用常压条件而不选用高压
D.一氧化碳严重中毒者需要进高压氧舱中治疗
8.750℃时,和发生的两个反应的方程式分别如下:
①;
②;
下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数可表示为
B.反应②的
C.如希望尽可能转化为NO,可利用催化剂的选择性
D.反应②的
9.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
10.HCOOCH3是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应:
反应I: 2CH3OH(g) HCOOCH3(g) + 2H2(g) △H1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ: CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) △H2=+106.0 kJ·mol-1
一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h。测得甲