高效作业13 化学反应的调控-【优化探究】2023-2024学年高二化学寒假高效作业（鲁科版2019）

高效作业１３　化学反应的调控 一、工业合成氨反应 １．反应原理 N２(g)＋３H２(g)􀜩􀜨􀜑 ２NH３(g)　ΔH ＝ －９２．４kJ􀅰mol－１ ２．反应特点 (１)合成氨反应是可逆反应. (２)由化学方程式中的化学计量数关系可 知,正反应是气体分子数减小的反应. (３)根据ΔH＝－９２．４kJ􀅰mol－１可知,正反 应是放热反应. ３．合成氨反应条件选择 (１)压强:温度一定时,增大混合气体的压强 对合成氨的反应速率和平衡都有利,但压强 越大需要的动力越大,对材料的强度和设备 的制 造 要 求 越 高,一 般 采 用 的 压 强 为 １０MPa~３０MPa. (２)温度:从平衡的角度考虑,低温有利于 合成氨反应,但是温度过低会使反应速率 变慢,需要很长时间才能达到化学平衡, 很不经济,所以实际生产中,采用５００ ℃ 左右的温度(在此温度时催化剂的活性最 大). (３)催化剂:为了加快反应速率,一般选择铁 触媒做催化剂. (４)浓度:不断地补充氮气和氢气,及时地分 离出氨气. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３４􀅰 二、化学反应的调控 外界 条件 有利于加 快反应速率 的条件控制 有利于平衡 移动的条件 控制 综 合 分 析 结果 浓度 增大反应 物的浓度 增大反应物 的 浓 度、减 小生成物的 浓度 不断地补充 反 应 物、及 时地分离出 生成物 催化剂 加入合适 的催化剂 无影响 加入合适的 催化剂 温度 高温 ΔH＜ ０ 低温 兼顾速率和 平 衡,考 虑 催化剂的适 宜温度 ΔH＞ ０ 高温 在设备条件 允许的前提 下,尽量采取 高温并选取 适 宜 的 催 化剂 压 强 (Δv为 生成物 中气体 物质化 学计量 数之和 减去反 应物中 气体物 质化学 计量数 之和) 高压(有气 体参加) Δv(g) ＜０ 高压 在设备条件 允许的前提 下,尽 量 采 取高压 Δv(g) ＞０ 低压 兼顾速率和 平 衡,选 取 适宜的压强 １．在合成氨时,可以提高 H２ 转化率的措施 是 (　　) A．延长反应时间　　　B．充入过量 H２ C．充入过量 N２ D．升高温度 ２．合成氨生产过程中采取的措施与化学平衡 移动原理无关的是 (　　) A．选择适当的温度 B．增大体系压强 C．使用铁触媒作催化剂 D．不断分离出氨 ３．已 知 合 成 氨 反 应:N２(g)＋３H２(g)􀜩􀜨􀜑 ２NH３(g)　ΔH＜０,当反应器中按n(N２)∶ n(H２)＝１∶３投料后,在不同温度下,反应达 到平衡时,混合物中NH３ 的物质的量分数随 压强的变化曲线a、b、c如图所示.下列说法 正确的是 (　　) A．曲线a对应的反应温度最高 B．图中M、N、Q 点平衡常数K 的大小关系 为K(M)＝K(Q)＜K(N) C．相同压强下,投料比相同,达到平衡所需 时间关系为c＞b＞a D．N 点时c(NH３)＝０．２mol􀅰L－１,则 N 点的c(N２)∶c(NH３)＝１∶１ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４４􀅰 ４．下列关于工业合成氨的叙述错误的是 (　　) A．在动力、设备、材料允许的情况下,反应尽 可能在高压下进行 B．温度越高越有利于工业合成氨 C．在工业合成氨中 N２、H２ 的循环利用可提 高其利用率,降低成本 D．及时从反应体系中分离出氨气有利于平 衡向正反应方向移动 ５．有平衡体系:CO(g)＋２H２(g)􀜩􀜨􀜑 CH３OH(g) (正反应为放热反应),为了增加甲醇的产量,提 高生产效益,应采取的正确措施是 (　　) A．高温、高压 B．适宜的温度、高压、催化剂 C．低温、低压 D．高温、高压、催化剂 ６．化工生产中,为加快反应速率,应优先考虑的 措施是 (　　) A．选用适宜的催化剂 B．采用高压 C．采用高温 D．增大反应物浓度 ７．下