“四翼”检测评价（13）化学反应条件的优化——工业合成氨(Word练习)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

“四翼”检测评价（十三） 化学反应条件的优化——工业合成氨 基础性——强调基础扎实 1．在一定条件下，合成氨反应的速率与各物质的浓度关系为v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，下列条件不能加快反应速率的是(　 ) A．加入催化剂　　　　　　 B．增大H2的浓度 C．升高温度 D．增大NH3的浓度 解析：选D　加入催化剂、升高温度均能加快反应速率，由速率方程知增大H2的浓度反应速率加快，增大NH3的浓度速率减慢。 2．在合成氨时，既要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有(　 ) ①增大体积使压强减小　②减小体积使压强增大　③升高温度　④降低温度　 ⑤恒温恒容，再充入等量的N2和H2　⑥恒温恒压，再充入等量的N2和H2　 ⑦使用正催化剂 A．①④⑤⑦　　　　　 B．②③④⑤⑦ C．②⑤ D．②③⑤⑥ 解析：选C　要使氨的产率增大，平衡右移，增大压强和降低温度，增大N2和H2的浓度均可，要使化学反应速率增大，增大压强、升高温度、增大N2和H2的浓度、使用正催化剂，因此符合要求的是②⑤。 3．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应2SO2＋O22SO3的说法中正确的是(　 ) ①实际生产中，SO2和O2再循环使用体现绿色化学 ②该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正、逆反应速率均为零 ③在达到平衡的体系中，充入由18O组成的O2后，SO2中18O含量减少，SO3中18O含量增多 ④在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题 A．①④ B．②④ C．③④ D．②③ 解析：选A　该反应为可逆反应，SO2和O2不能全部转化为SO3，因此SO2、O2循环使用可避免污染，提高利用率，体现了绿色化学，①正确；达到平衡后反应不停止，正、逆反应速率相等，②错；达到平衡后充入由18O组成的O2，平衡向正反应方向移动，SO3中18O含量增多，因为反应可逆，SO2中18O含量也增多，③错。 4．如图所示为工业合成氨的流程图，下列说法错误的是(　 ) A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．步骤③既可以加快反应速率，又有利于提高原料的平衡转化率 D．步骤④、⑤可以提高原料的转化率，又可以节约原料，降低成本 解析：选C　合成氨工艺需要催化剂，“净化”可以防止催化剂中毒，故A项正确；合成氨反应后分子系数减小，根据勒·夏特列原理，加压可以使平衡正向移动，提高原料的转化率，同时又可以加快反应速率，故B项正确；催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动，不能提高原料的平衡转化率，故C项错误；将氨气液化分离，可以使反应正向进行，提高原料的转化率，同时将N2和H2再循环，可以循环利用，降低了成本，故D项正确。 综合性——强调融会贯通 5．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH＜0。一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中1 mol SO2和n mol CO发生反应，5 min后达到平衡，生成2a mol CO2。下列说法正确的是(　 ) A．反应前2 min的平均速率v(SO2)＝0.1a mol·L－1·min－1 B．当混合气体的物质的量不再改变时，反应达到平衡状态 C．平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡向正反应方向移动 D．平衡后保持其他条件不变，升高温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大 解析：选B　根据方程式可知，生成2a mol CO2的同时，消耗a mol SO2，其浓度是0.5a mol·L－1，所以反应前5 min的平均速率v(SO2)＝0.5a mol·L－1÷5 min＝0.1a mol·L－1·min－1，故前2 min的平均速率大于0.1a mol·L－1·min－1，A不正确；根据方程式可知，该反应是反应前后气体的物质的量减小的可逆反应，因此当混合气体的物质的量不再改变时，可以说明反应达到平衡状态，B正确；S是液体，改变液体的质量，平衡不移动，C不正确；该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，D不正确。 6．一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应如下：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1，研究发现，反应过程中会有副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2，温度对CH3OH、CO产率的影响如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．ΔH1＜0，ΔH2＞0 B．增大压强(缩小容器体积)有利于提高合成CH3OH的反应速率 C．生产过程中，温度越高越有利