第2章 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第2章　第4节　 1．SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。该法可能发生副反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。投料比一定时，下列说法中不正确的是(　　) A．提高NO平衡转化率的条件是高温高压 B．提高NO平衡转化率的条件是低温低压 C．减少副反应的措施是选择合适的催化剂 D．减少副反应的措施是控制O2的用量 A　[4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)是正向气体物质的系数增大的放热反应，减小压强、降低温度，平衡正向移动，NO平衡转化率提高，A错误，B正确；选择合适的催化剂，可以提高反应的选择性，减少副反应的发生，C正确；在O2足量时，易发生副反应，故控制O2的用量，可减少副反应的发生，D正确。] 2．工业制备CuSO4的方法是在稀H2SO4中加入铜粉后，从容器下部吹入细小的空气泡，将Cu粉不断溶解。为提高制备CuSO4的反应速率，同时达到保护环境和充分利用原料的要求，可以采取的下列方法是(　　) ①将稀硫酸改用浓H2SO4；　②加入少量Ag粉；　③加入少量Zn粉；　④将稀H2SO4加热 A．只有④　　　　 B．只有③④ C．只有②④　　 D．只有①④ C　[题中涉及反应为2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。①将稀硫酸改用浓H2SO4，Cu与浓H2SO4反应(加热才反应)生成CuSO4和SO2，产生污染性的SO2，不符合环保要求，错误；②加入少量Ag粉，形成原电池，Cu的活泼性强于Ag，Cu作负极，反应速率加快，正确；③加入少量Zn粉，形成原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，不利于制备CuSO4，错误；④将稀H2SO4加热，反应速率加快，且不产生污染性气体，正确。] 3．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。 已知：①C4H10(g)＋O2(g)=== C4H8(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝－119 kJ·mol－1　 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－242 kJ·mol－1 丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)　ΔH3。 下列措施一定能提高该反应中丁烯平衡产率的是(　　) A．增大压强，升高温度　　 B．升高温度，减小压强 C．降低温度，增大压强　　 D．减小压强，降低温度 B　[根据盖斯定律，由①－②可得：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－119 kJ·mol－1)－(－242 kJ·mol－1)＝＋123 kJ·mol－1。要提高该反应中丁烯平衡产率，应使平衡正向移动，可采取的措施是减小压强、升高温度。] 4．工业上生产硫酸的主要反应是：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；现向一个2 L的容积不变的密闭容器中投入2 mol SO2和1 mol O2，研究温度对SO2的平衡转化率和对催化剂催化效率的影响，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的正反应为吸热反应 B．工业合成SO3的最佳温度是250℃ C．SO3的生产速率：v(N)一定大于v(M) D．450℃时，若5 min 达到平衡，则v(O2)＝0.09 mol·L－1·min－1 D　[由图可知，温度升高，SO2的平衡转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；在250℃时，催化剂的催化效率较低，图中M点温度为450℃，此时催化效率最高，且SO2的平衡转化率为90%，故工业合成SO3的最佳温度是450℃，B错误；N点温度高于M点，温度越高，反应速率越快，但N点c(SO2)、c(O2)均小于M点，浓度越小，反应速率越慢，故SO3的生产速率：v(N)不一定大于v(M)，C错误；450℃时SO2的平衡转化率为90%,5 min 达到平衡，则反应消耗SO2的物质的量为2 mol×90%＝1.8 mol，则有v(O2)＝0.9 mol/(2 L×5 min)＝0.09 mol·L－1·min－1，D正确。] 5．某科研小组对碳酸锰与空气反应制备二氧化锰的条件进行了研究，获得了三幅关于反应物的转化率和条件关系的图(如图所示)。下列对于反应条件的选择不正确的是(　　) A．温度350℃左右(或325～375℃) B．水分含量为30%左右(或水分含量为20%～40%) C．湿空气中焙烧 D．干空气中焙烧 D　[由转化率与反应温度关系图可知，开始阶段转化率随温度升高而增大，350℃左右时转化率达到最大值，A正确。由转化率与水分含量关系图可知，水分含量在30%左右时，反应物的转化率最大，B正确。由转化率与焙烧时