第2章 第4节 第1课时 工业合成氨条件的选择（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修1化学同步课件及教参（人教版）

第四节　化学反应的调控 第一课时　工业合成氨条件的选择 [见学生用书P44] 1．下列说法正确的是(　C　) A．在合成氨中，加入催化剂能提高原料的转化率 B．催化剂在合成氨中质量没有改变，因此催化剂没有参与反应 C．增大反应物的浓度，减少生成物的浓度，可以提高氨气的产率 D．合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的 【解析】 催化剂参与化学反应，改变化学反应速率，但是不影响化学平衡，A、B错误；合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是不一致的，D错误；增大反应物的浓度，减少生成物的浓度，可以提高氨气的产率，C正确。 2．下列说法正确的是(　D　) A．在合成氨中，为增加H2的转化率，充入的N2越多越好 B．工业合成氨的反应是ΔH＜0、ΔS＜0的反应，在任何温度下都可自发进行 C．在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保 D．合成氨反应选择在400～500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大 3．下列关于合成氨工业的说法正确的是(　D　) A．氮气的量越多，氢气的转化率越大，因此，充入的氮气越多越有利于氨气的合成 B．恒容条件下充入稀有气体有利于氨气的合成 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 【解析】 投料比为n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8时，更有利于NH3的合成，A错误；恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响，B错误；ΔH－TΔS＜0时反应自发进行，而合成氨反应的ΔH＜0，ΔS＜0，故在常温条件下该反应能自发进行，C错误，D正确。 4．在合成氨时，要使氨的产率增大，又要使化学反应的速率增大，可以采取的措施有(　C　) ①减小体积使压强增大　②升高温度　 ③降低温度　④恒温恒容，再充入N2和H2　⑤恒温恒压，再充入N2和H2　⑥使用催化剂　⑦ 及时分离产生的NH3 A．①④⑤⑦ B．②④⑤⑦ C．①④ D．②③⑤⑥ 【解析】 根据题目要求，既要满足增大速率，又要满足使化学平衡向右移动。从反应速率角度分析：③⑦条件下化学反应速率降低；⑤条件下化学反应速率不变。从平衡移动角度分析：①④条件下化学平衡向右移动；②⑥条件下化学平衡不移动，①④符合题意。 5．德国化学家哈伯发明的以低成本制造大量氨的方法，大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列所示是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是(　B　) 第5题图 A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑤ D．②③④ 6．下列关于合成氨工业的说法正确的是(　B　) A．从合成塔出来的混合气体中，其中NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备、条件 7．关于合成氨反应，达到平衡后，下列说法正确的是(　B　) A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大 【解析】 合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应的反应速率影响更大，A错误；合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，B正确；减小反应物浓度，使正反应的速率瞬间减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率瞬间不变，然后逐渐减小，故减小反应物浓度，对正反应的反应速率影响更大，C错误；加入催化剂，对正、逆反应的反应速率的影响相同，错误。 8．关于合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，下列研究结果和示意图相符的是(　C　) 选项 A B C D 研究结果 压强对反应的影响 温度对反应的影响 平衡体系增加N2对反应的影响 催化剂对反应的影响 图示 【解析】 由于p1条件先达到平衡，故p1＞p2，由p1→p2，减小压强，化学平衡左移，NH3的体积分数应降低，A错误；由于此反应ΔH＜0，故升温平衡左移，N2的转化率降低，B错误；增大N2的量，会使正反应速率瞬间增大，使化学平衡右移，C正确；使用催化剂，能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，D错误。 9．合成氨厂所需H2可由焦炭与水反应制得，其中有一步反应为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。欲提高CO的利用率，可采用的方法是(　A　) ①降低温度　②增大压强　③使用催化剂 ④增大CO的浓度　⑤增大水蒸气的浓