2.4化学反应条件的优化__工业合成氨 课时作业14 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

课时作业14　化学反应条件的优化——工业合成氨 [基础过关练] 1．对于合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝－92.4kJ·mol－1，达到平衡后，以下分析正确的是(　　) 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 2．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＜0，向容器中通入1molN2和3molH2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是(　　) ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A.①④B．①② C.②③D．③④ 3．工业合成氨反应中，使用催化剂和施以高压，下列叙述正确的是(　　) A.都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响 B.都对平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间 C.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有加压对化学平衡状态有影响 D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而加压无此作用 4．下列说法中正确的是(　　) A.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 B.在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保 C.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 D.在合成氨反应中，为提高H2的转化率，充入的N2越多越好 5．利用原料气在合成塔中合成NH3，为提高N2的转化率所采取的措施是(　　) A.高温 B．高压 C.使用催化剂 D．增大N2的浓度 6．将N2和H2的混合气体通入合成塔中，反应1小时达到平衡以后，N2、H2、NH3的浓度分别为3mol·L－1、7mol·L－1、4mol·L－1，则下列结果不正确的是(　　) A.v(H2)始＝7mol·L－1·h－1 B.c0(H2)＝13mol·L－1 C.c0(N2)＝5mol·L－1 D.H2的转化率为46.2% 7．(双选)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＜0，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.c点处反应达到平衡 B.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同 C.其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比图中的d点的值要大 D.a点的正反应速率比b点的大 8．工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)反应的图像中，错误的是(　　) [能力提升练] 9．已知合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，工业上选择的适宜条件为500℃、铁做催化剂、20～50MPa。下列叙述中正确的是(　　) A.铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 B.将氨从混合气中分离，可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 C.升高温度可以加快反应速率，所以工业生产中尽可能提高温度 D.增大压强可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 10．已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。起始反应物为N2和H2，物质的量之比为1∶3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中NH3的物质的量分数如下表： 温度 物质的量分数 压强 400℃ 450℃ 500℃ 600℃ 20MPa 0.387 0.274 0.189 0.088 30MPa 0.478 0.359 0.260 0.129 下列说法正确的是(　　) A.体系中NH3的物质的量分数越大，则正反应速率越大 B.反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比均为1 C.反应达到平衡时，放出的热量均为92.4kJ D.600℃、30MPa下反应达到平衡时，生成NH3的物质的量最多 11．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，据此回答以下问题： (1)①该反应的化学平衡常数表达式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数越________。