第7章 第3讲 化学反应条件的优化-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮课时作业（新教材，鲁科版）

第3讲　化学反应条件的优化 (40分钟) 1.合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如图: 下列关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　) A.混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想 B.合成氨反应须在低温下进行 C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D.使用催化剂可以提高反应的速率,但是不能使平衡向正反应方向 移动 2.(2022·江苏苏州二模)我国提出了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法,其主要反应的热化学方程式为 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.0 kJ·mol-1 恒压下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3时,甲醇产率随温度的变化如图所示(分子筛膜能选择性分离出H2O)。下列关于该方法的说法不正确的是(　　) A.甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因:温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动 B.采用分子筛膜时的适宜反应温度:210 ℃ C.M→N点甲醇产率增大的原因:温度升高,反应Ⅰ平衡常数增大 D.X点甲醇产率高于Y点的主要原因:分子筛膜可从反应体系中分离出H2O,有利于反应Ⅰ正向进行 3.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。 其反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ· mol-1　ΔS= -200 J· mol-1·K-1 回答下列问题。 (1)合成氨反应在常温下　　　　(填“能”或“不能”)自发。  (2)某压强下工业合成氨生产过程中,N2与H2按体积比为1∶3投料时,反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示,其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线 图甲中表示该反应的平衡曲线的是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);a点,容器内气体n(N2)∶n(NH3)=　　　　,b点,v正　　　　(填“>”“=”或“<”)v逆。 (3)　　　　(填“高”或“低”,下同)温有利于提高反应速率,　　 　　温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂活性等因素,工业常采用400～500 ℃。 (4)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案,其中之一为使用MLiH复合催化剂。 下列说法正确的是　　　　(填字母)。 a.300 ℃时,复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c.温度越高,复合催化剂活性一定越高 (5)某条件下合成氨速率方程为v=kcα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3)。 ①根据表中数据,γ=　　　　。 实 验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q ②此过程中,不断分离出氨可　　　　(填字母)。 a.有利于平衡正向移动　b.防止催化剂中毒　 c.提高正反应速率 4.(2022·辽宁丹东二模)利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+ 2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在10 L密闭容器中,分别加入 0.50 mol CH4和1.20 mol NO2,测得不同温度下 n(CH4)(单位: mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是(　　) 组别 温度/K 时间/min 0 10 20 40 50 ① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 0.50 0.30 0.18 M 0.15 A.该反应在高温下才能自发进行 B.T2温度下,若容器内的密度不变,则该反应处于平衡状态 C.可以利用40 min时的数据,计算T2温度下的平衡常数K D.高温下CH4消除NO2速率较快,所以温度越高越有利于消除NO2 5.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、生成N2的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大 B.其他条件不变,在175～300 ℃范围,随温度的升高,出口处N2和氮氧化物的量均不断增大 C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃ D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂 6.CO、CO2分别与H2S反应均能制得粮食熏蒸剂COS,