2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)

2024-10-10
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.80 MB
发布时间 2024-10-10
更新时间 2024-10-10
作者 南京经纶文化传媒有限公司
品牌系列 学霸黑白题·高中同步训练
审核时间 2024-08-13
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/46800224.html
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来源 学科网

内容正文:

第4节化学反应条件的优化 一工业合成氨 白题基础过关绮 限时:25min 知识点1工业合成氨反应原理分析 入0.8molN2(g)和l.6molH,(g),5min后达 1.(2024·山东德州高二期中)下列有关合成氨 到平衡,测得N2的浓度为0.2mol·L 条件选择的说法正确的是 ( (1)计算此段时间的反应速率x(NH,)= A.适当增加氢气的浓度可提高氮气的平衡转 H2的转化率为 化率 (2)已知300℃时K=0.86,则反应温度T B.温度越高,速率越快,生产效益越好 300(填“>”“<”或“=”)。 C.使用铁触媒能提高合成氨反应的平衡转化率 (3)若向平衡后的体系中同时加入1.2molN2 D.将氨及时液化分离不利于提高氨的产率 1.6molH2、,1.2 mol NH3,该反应是否处于平 2.(2023·四川宜宾高二月考)对于可逆反应 衡状态? (填“是”或“否”),此时正 催化剂 N2(g)+3H2(g) 高温,高压2NH,(g) △H<0, (填“>”“<”或“=”)。 知识点2工业合成氨条件选择 研究的目的和图示相符的是 4.在特定条件下,合成氨反应的速率与参加反应的 NH的 下,的1 体积分数 转化率 物质的浓度存在关系式m=c(N2)· c(H)·c'(NH)。既要提高合成氨的产率, 时 度 又要使反应速率增大,可采取的方法是() 图1 图2 A.升高温度 速率 混合气1 体总压 有催化例 B.使用催化剂 无性化剂 C.及时从平衡混合气体中分离出NH 时门 时间 D.减小压强 昭3 ☒4 5.合成氨的反应历程有多种,有一种反应历程 A.图1:研究压强对反应的影响(P>p2) 如图所示,吸附在催化剂表面的物质用*表 B.图2:研究温度对反应的影响 示。下列说法错误的是 C.图3:研究平衡体系增加N2对反应的影响 D.图4:研究催化剂对反应的影响 NI.D ,@ 3.(2024·江西景德镇高二期中)合成氨工艺是 XNII XIINII NIINH, NIL NI ① D ①⑧ 人工固氮最重要的途径。下图是合成氨的简 ⊙ ⊙①⊙①①⊙@ ①-⊙@ 要流程(已知合成氨为放热反应): NRR calalyst surface N1休积) 压拾机 热文换器 A.适当提高N2分压,可以加快N2(g)→*N2 l,(3体 反应速率 液氛 冷凝器 有值化司 的合成搭 B.N,生成NH,是通过多步氧化反应生成的 T℃时,若在容积为2L的密闭恒容容器中充 C.两个氮原子上的加氢过程分步进行 选择性必修第一册LK黑白题074 D.大量氨分子吸附在催化剂表面,将减缓反 重难聚焦 应速率 题型化学反应的调控 6.(2023·安微宿州高二期中)对于合成氨反 8.(2024·四川广元高二月考)“碳达峰、碳中 应N2(g)+3H2(g)一2NH,(g) △H= 和"是我国社会发展重大战略之一,CH,还 -92.4kJ·mo,达到平衡后.以下分析正确 原C0,是实现“双碳”经济的有效途径之一, 的是 ( 相关的主要反应有: A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大 I.CH,(g)+C02(g)-=2C0(g)+2H2(g) B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大 △H=+247kJ·mol C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影 Ⅱ.C02(g)+H,(g)C0(g)+H,0(g) 响更大 △H=+41kJ·mol月 D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大 有利于提高C02平衡转化率的条件是 7.下表所列实验数据是在不同温度和压强下达到 ( 平衡状态时,混合物中NH的含量(体积分数) A.使用优良催化剂 B.低温高压 的变化情况[投料比V(N):V(H)=1:3)。 C.高温低压 D.高温高压 压强 NH,的 9.(2023·山西临汾高二月考)工业上可通过 /MPa 含量/% 0.1 1020 3060 100 甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH,): 温度/℃ CH,OH(g)+C0(g)=HCOOCH(g),在容 200 15.381.586.489.995.498.8 积固定的密闭容器中,投入等物质的量 300 2.252.064.271.084.292.6 CH,OH和CO,测得相同时间内C0的转化 400 0.425.138.247.065.279.8 率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示 500 0.110.619.126.442.257.5 相同条件下C0的平衡转化率随温度的变 600 0.054.59.113.823.131.4 化)。下列说法不合理的是 (1)比较200℃和300℃时的数据,可判断出 ((转化乘% 96.0 升高温度,平衡向 (填“正反应”或 95.5 “逆反应”)方向移动,合成氨的正反应为 95.0 94.5 (填“吸热”或“放热”)反应。 94.0 (2)根据平衡移动原理,合成氨的适宜条件是 93.5 93.0叶 (填字母)。 70 758085 温度/ A.高温、高压 B.高温、低压 A.适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率 C.低温、高压 D.低温、低压 B.c点反应速率:"E>理 (3)500℃,30MPa时,N2的转化率为 C.反应速率:<.,平衡常数:K(75℃)< (4)工业中实际生产氨时,考虑到浓度对化学平 K(90℃)】 衡及反应速率的影响,常采取的措施有 D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜 第2章黑白题075 黑题应用提优爆 限时:35mim 1.(2024·河北石家庄高二期中)合成氨工业 下列说法错误的是 中,原料气(N2、H2及少量C0、NH的混合 A.反应①矿石粉碎的目的是提高反应速率和 气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的 矿石的转化率 是除去其中的CO,其反应为[Cu(NH)2]+ B.反应②中即使通入过量的氧气,也不能 CO+NH,=[Cu NH)CO] △H<0。以 将S02全部转化成S0 下说法错误的是 C.增大压强有利于反应②的进行,所以工业 A.原料气中H2的体积分数越大,平衡混合物 生产采用高压条件 中氨的体积分数也越大 D.过量的氨水吸收SO,的化学方程式: B.杂质有可能引发催化剂中毒 2NH1·H20+S02=(NH4)2S03+H20 C.使用催化剂可降低反应的活化能,大大提 4.(2024·黑龙江哈尔滨高二月考)将一定量纯 高生产效率 净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中 D.铜氨液再生的适宜条件是高温低压 (假设容器体积不变,固体试样体积忽略不 2.(2024·江苏镇江高二期中)工业制备四氯化 计),使其达到分解平衡:NH,COONH,(s) 钛(TiCl,熔,点为-25℃,沸点为136.4℃)有 一2NH,(g)+CO2(g)。实验测得不同温度 以下两种方法: 下的平衡数据见下表。下列说法错误的是 ①直接氯化法:Ti02(s)+2Cl2(g)一一 ( TiCl(g)+02(g) △H=+181.0kJ·mol ②加碳氯化法 温度/℃ 15.020.025.030.035.0 Tio,(s)+2Cl (g)+2C (s)=TiCl (g)+ 平衡总 5.7 8.3 12.017.1 24.0 2C0(g) △H=-40.0kJ·mol 压强/kPa 平衡气体总浓度 下列说法不正确的是 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 /10mol L A.加碳氯化法中△S>0 B.加碳氯化反应的化学平衡常数K A.该分解反应为吸热反应 c(TiCl)·c2(C0) B.当混合气体平均相对分子质量为26时,该 e2(Cl2) 反应已达平衡状态 C.增加加碳氯化法中原料C的投入量,既可 C.根据表中数据,计算25.0℃时反应的平衡 加快反应速率,又能提高平衡产率 常数约为1.6×108mol·L D.与直接氯化法相比,加碳氯化法既有利于 D.若保持温度和体积不变,平衡后再充入 低温正向自发进行,又为氯化提供了能量 n(NH):n(C02)=2:1,再次达到平衡 3.(2024·湖北十堰高二联考)工业上利用黄铁 时c(NH)不变 矿(FeS,)制取硫酸,其反应流程如下: 5.(2023·辽宁沈阳高二月考)一定条件下,用 ①烧 接被室 Fe,0,、Ni0或Cr,0,作催化剂对燃煤烟气进 V,D雀化剂) 行回收,使S0,转化生成S。催化剂不同,其 他条件相同(浓度、压强)情况下,相同时间 98.3%的浓硫酸吸收 ③吸收塔 内S02的转化率随反应温度的变化如图,下 选择性必修第一册:LK黑白题076 列说法不正确的是 ①L,、L2代表不同 (填“温度”或“压 ↑80,的转化率/% 100 强”)。 晋F)1 80 ★i0 ②M、P两点正反应速率较大的是 *Cr.0. 60 (填“M”或“P”)点,理由是 40 20 0 260300340380420→ ③在X和L2条件下,达到平衡时容器的体积 反应温度℃ 为1L,平衡时C02的物质的量分数为 A.不考虑催化剂价格因素,选择Fe,O,作催 反应I的平衡常数是 化剂可以节约能源 (2)工业生产中常用高选择性的YS-8810银 B.选择Fe,O,作催化剂,最适宜温度为 340℃左右 催化剂催化乙烯氧化生产环氧乙烷,其反应 C.a点后S02的转化率减小的原因可能是温 机理如下: 度升高,催化剂活性降低了 i.Ag+02—Ag02慢 D.其他条件相同的情况下,选择Cr,0,作催 i.CH,=CH,+Ae0,—H/H+Ag0快 化剂,S0,的平衡转化率最小 ii.CH2=CH2+6Ag0→2C0,+2H,0+6Ag快 6.(2024·山东烟台高二期中)乙烯的产量是衡 量一个国家的石油化工发展水平,研究工业 ①增大CH2=CH2的浓度 (填“不 制取乙烯有重要的意义。 能”或“能”)显著提高八的生成速率。 (1)工业上用C0氧化C,H。制C,H是化工 ②一定条件下,对于反应:Ag(s)+02(g) 工业的一个新课题,相关主要化学反应有: =Ag02(s) △H<0。起始状态I中有Ag、 I.C2H.(g)+C02(g)=C2H,(g)+H,0(g)+ 02和Ag02,经下列过程达到各平衡状态: C0(g) △H1=+177kJ·mol Ⅱ.C,H.(g)+2C02(g)-→4C0(g)+3H(g) 息始状态 温度不变 平衡状态 温度不变 1 体积不变 ! 张积增大 △H2=+430kJ·mol 向一密闭容器中通入2molC,H.(g)和3mol 平衔状态体积不支 平衡快态 m 温度升高 F C0,(g),乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性 已知状态I和Ⅲ的固体质量相等,下列叙 (乙烯的选择性= 转化为乙烯所消耗乙烷的量 乙烷的总转化量 述正确的是 (填字母)。 100%)与温度和压强的关系如下图所示。 A.从I到Ⅱ的过程△S>0 【,乙枕的平衡转化乘 B.压强:p(Ⅱ)<p(Ⅲ) 100 X,75为0 乙命的 C.平衡常数:K(Ⅱ)<K(V) 80 选译性 60 D.若体积(=2(D.则Q(0=( 40 P代X50%L2,乙龙的平街 特化率 20 E.逆反应速率:r(I)<(Ⅱ)=v(Ⅲ)<u(V) 进阶突破拔高练P10 第2章黑白题077可以求出m=1:利用编号3和4的实验数据可以求出:=×(6× 系中同时加人1.2wlN2,1,6moH2,1.2 mol NH2,Q= 10》)m×(1×10-3)"=0.48×103,c4=k×(6×103)m×(2×103)4= 0.8+1.2 1,92×103,可以求出=2,A项正确:速率之比等于化学计量数之 2 =1.25<K▣100.该反应没有达到平 比,2(N2》="(N0),则N0的平均反应速率为1.28× 0.4+1.2 1.6-1.2+1.6 102·L·s,B项错误:增大反应物浓度,单位体积内话化分子 2 2 数增多,但是活化分子百分数不变,有效碰撞几率增大,C项错误:经 衡状态,反应正向进行,此时"正卷 过计算,n=2,指数较大.对速率影响较大,或者经过数据对比.也可 4.C解析:升高温度可增大反应速率,由于合成氨反应是放热反应,升 以得知,八0浓度的变化对反应速率影响更为显著,D项正确。 高温度.平衡逆向移动,合成氨的产率降低,A错误:催化剂可增大反 6.(1)T后,反应达到平衡,温度升高,反应1逆向移动,反应Ⅱ正向移 应速率,但合成氨的产率不变,B错误:及时从平衡混合气体中分离 动,生成的甲醇减少,故甲醇的选择性降低(2)9.6×10Ca2 出氨,平衡正向移动,合成氨的产率提高,根据#=和(N2)· (3)4:3 e5(H2)·(NH)可知,反应速率也增大,C正确:减小压强,反应 解析:(1)反应【为放热反应.反应Ⅱ为吸热反应,T温度时,反应达 速率减小,由于反应正向是气体体积诚小的反应,减小压强,平衡逆 到平衡,后温度升高,反应1逆向移动,反应Ⅱ正向移动,生成的甲醇 向移动,合成氨的产率降低,D错误 减少.故甲醇的选择性降低。(2)在C1催化剂作用下,由图中数据 5.B解析:由题图可知,N,反应生成NH的过程为N,+N一N一H 可得如下方程式:56.2=-7.2×103E.+C,27.4=-7.5×103E.+C,解联 →H一N=N一H一H一N一NH2→HN一NH2→NH,,氨元素的化合 价逐渐降低,即发生多步还原反应生成NH,B错误。 立方程可得E。=9.6×10」·mo1:由图可知直线斜率的绝对值代表 6.B解析:该反应的正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率都 活化能,直线Ca2的斜率绝对值小于Ca1,说明其活化能E,小于 增大,但平衡向逆反应方向移动,说明温度对逆反应速率影响较 Catl.催化效能高于Cl,所以催化效能较高的催化剂是C2 大,A错误:该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平 (3)两个体系的反应温度相同,压强不同,但反应Ⅱ的气体化学计量 衡正向移动,则压强对正反应速率影响较大,B正确:减小反应物浓 数不发生变化,压强不影响平衡移动,由于起始时分别充人物质的量 度,生成物浓度不变,则逆反应速率不变,C错误:加人能化剂,对正, 均为al的CO,和H2,因此平衡时两个体系中CO,和H,的物质 逆反应速率影响相同.所以正、逆反应速率仍然相等,D错误。 的量相同,所以正反应速率等于C0,分压的平方之比,C0,的分压比 7,(1)逆反应放热(2)C(3)41,77%(4)加入硝过量N2(或及 等于两容器的压强比,则两容器的压强比P甲:乙=3:4,根据= 时从平衡休系中分离出NH:) nRT,压强与容器体积成反比,则甲、乙容器的体积之比VeV之= 解析:(1)表中数据表明:恒压时,升高温度,NH1的含量减小,说明 4:3 平衡向逆反应方向移动.则正反应为放热反应。(2)由反应N,(g》+ 第4节化学反应条件的优化—工业合成氨 3H(g)一2NH(g)△H<0知,合成氨的适宜条件是低温,高压。 在低温,高压的条件下平衡向右移动,反应物的转化率增大,故C符 白题 合题意。(3)假设N,的用量为1ol,H2的用量为3al,N2的消耗 其过关练 量为xmol,则: 题号1245689 N2(g)+3H2(g)一2NH,(g】 初始量md1 3 0 变化量mol 3 2x 1,A解析:适当增加氢气的浓度,促使反应正向进行,可提高氨气的平 平衡量mol 1-x3-3x 2x 衡转化率,A正确:合成氨是有气体参与的放热反应,温度升高,反应 2 速率加快,但合成氨的转化率降低,B错误:铁触煤是催化剂,能使氨 平衡时NH,的含量为2x+1-+(3-3写×100%=26.4%,解得 气和氢气在较低温度下反应,提高化学反应速率,但是催化剂不能改 变平衡转化率,C错误:将氨及时液化分离,使得平衡正向移动,有利 04177.则a(N2)=04177m I mol ×100%=41,77%。(4)工业中实际合 于提高氨的产率,D错误。 成氨时,考虑到浓度对化学平衡的影响,还可以向体系中加人稍过量 2.C解析:该反应为气体的分子总数诚小的反应,增大压强,平衡向着 的N2或及时从平衡混合物中分离出NH。 生成复气的方向移动,氨气的体积分数增大:由于严条件下先达平 重难聚焦 衡,故P1>P2,所以P1条件下对应氨气的体积分数应大于p2,A与图 8.C解析:催化剂无法使平衡发生移动,A错误:降低温度,反应I和 像不符:该反应为放热反应,升高晶度,化学反应向着逆反应方向进 反应Ⅱ均逆向移动,C02平衡转化率将降低.B错误:升高温度.反应 行,反应物氨气的转化率减小,B与图像不符:增大反应物的浓度,正 【和反应Ⅱ均正向移动,降低压强使反应1平衡正向移动.C0,平衡 反应速率增大.逆反应速率在开始的瞬间不变,平衡正向移动,C与 转化率将增大,C正确:加压使反应1平衡逆向移动,C0,平衡转化 图像相符:加入催化剂可以加快化学反应速率,反应达到平衡的时间 率将降低,D错误。 缩短,但是不会引起平衡的移动,D与图像不符。 9.C解析:因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当 3.(1)0.08·L1·mim75%(2)<(3)否> 增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A正确:心 解析:T℃时,若在容积为2L的密闭恒容容器中充人0.8mlN:(g) 点时,C0的转化率小于该温度下的平衡转化率.则平衡正向移动,反 和1.6moH,(g),5min后达到平衡.测得N2的浓度为02mol·L-,则此 应速率:>运,B正确:因为“点时温度高于b点时温度,所以:点 段时间内消耗0.4mo氮气.根据反应方程式可知,反应消耗 反应速率比b点快,即反应速率:<。,但正反应为放热反应,温度 越高,平衡常数越小,所以平衡常数K(75℃)>K(90℃),C错误: 1.2molH2.生成0.8l氨气。(1)反应速率x(NH3)= 0.8 mol 2L,×5min 80-85℃时,C0的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所 a.08mlL·min1,2的转化常为2m 以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D正确 1.6ml ×100%=75%。(2)已 黑题 应用提优练 0.8 题号1 2 45 2 知300℃时K=0.86.T℃时K= =100.正反应放 1.6-1.2 0.2× 2 1.A解析:工业合成氨的反应为N2+3H2一2NH,所以适当增大氢 热,温度越高平衡常数越小,反应温度T<300。(3)若向平衡后的体 气的量,会使平衡正向移动。从面使混合物中氨的体积分数变大,但 正本参考答案黑白题29 不是原料气中H,的体积分数越大平衡混合物中氨的体积分数越大, I到Ⅱ为平衡正向移动的过程:由分析可知,从I到Ⅱ的过程为正向 无杂质时,理论上当投料比(H,) 移动过程,气体量诚少,则△S<0,A错误:反应的人。=(02)只随温 n(N,) =3时,氨的体积分数最大,A 度的改变而改变,故压强:(Ⅱ)=P(Ⅲ),B错误:反应为放热反应, 错误 升高祖度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则平衡常数:K(Ⅱ)> 2.C解析:增大固体用量不会改变浓度,既不影响化学反应速率也不 人(W),C错误:已知状态I和Ⅲ的固体质量相等.则氧气的物质的 影响化学平衡,C错误。 量相等,反应的K。=(02),根据阿伏加德罗定律可知,若体积 3.A解析:对矿石进行粉碎,增大原料间接触面积从而增大反应速率, ()=2I).则2p(围)=(1),故Q(1)=2K(),D正确: 但是不能改变矿石的转化率,A错误。 4.B解析:由表中数据可知,随温度升高,体系内平衡气体的总浓度增 由分析可知,1到Ⅱ为平衡正向移动的过程,则逆反应速率:(【)< 大,则升温使平衡正向移动,正向为吸热反应,A正确:当只有生成物 (Ⅲ):Ⅱ到Ⅲ增大体积,温度不变,平衡时氧气浓度不变,则逆反应 是气体时,反应生成物NH1和C0,的物质的量之比恒等于2:1,所 速率:(Ⅱ)=x(Ⅲ):围到W体积不变,升高温度,正逆反应均速率增 n(NH,)×M(NH:)+n(C02)×M(CO2) 加,则逆反应速率:r(Ⅲ)<(W):故逆反应速率:r(1)<(Ⅱ)= 以有 M= #(NH3)+n(CO2) (Ⅲ)<r(N),E正确 2n(C0,)xM(N,)+n(C0,)x(c0,)_2W(N)+MC0:),始终 微项目探讨如问利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇 2n(C02)+n(C02) 化学反应选择与反应条件优化 为定值.无法表示平衡何时建立,B错误:25℃时化学平衡状态下,生 白题 础过关墙 成物总浓度为4,8×103mol·L.',生成物NH3和C02的物质的量之 比相等于2:1,所以c(NH,)=3.2x103ml·L,r(C02)=1.6× 题号 103l·L,代人化学平衡常数K计算公式得:=(3.2× 答案CB 103ml·L1)2×(1.6×103ol·L1)=1.6×10mol3·L.3,C正 1,C解析:由反应方程式可知,该反应为嫡减的放热反应,反应△H< 确:温度和体积不变,额外加入的NH1和C0,的量也为2:1,则整个 0,△S<0,低温时△H-T△S<0.则该反应低温时可以自发进行,A错 体系中(NH):n(CO:)比值没有改变,依然为2:1,化学平衡常数 误:由方程式可知,该反应为嫡域的放热反应,反应△Ⅱ<0、△S<0,高 c(NH; 表达式可表示为K= ,温度不变,K值不变,则NH3平衡浓度 温时△H-TAS>0,该反应不能自发进行,B错误:选择合适的催化剂: 可以降低反应的活化能,加快反应速率,C正确:能否观察到水蔡气 也不会改变,D正确 的产生,除了与反应能否自发进行有关,还与反应速率的快慢有关, 5.D解析:根据图像可知,当温度在340℃时,在e03作催化剂条件 若观察不到水蒸气的产生,不能说明该条件下反应不能自发进行, 下,反应先达到平衡,S0,的平衡转化亭已经很大,再升高温度S0的 D错误 转化率变化不大,A,B正确:催化剂催化能力需要维持在一定的温度 2.B解析:反应为气体化学计量数之和减小的反应,压缩体积,平 下,温度太高,催化剂活性可能会降低.C正确:其他条件相同的情况 衡正向移动,导致C02,H:以及H0的浓度发生变化,所以反应ⅱ平 下,选择C,0,作催化剂,温度在260℃时,S02的平衡转化率不是最 衡也发生移动.故B错误 小的,D错误 6.(1)①压强②PP点的压强和乙烷的浓度均更大,故P点的正反 3.(1)放热K=字(CH0H)·e学(H,0 增加C02的充入量(合理 年(H2)·c(C02) 应速率更大③22.2%0.495(2)①不能2DE 即可)(2)温度低于T。时,反应未达到平衡,反应正向进行,甲醇 解析:(1)①1、Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙烷的 的体积分数逐渐增大(3)见下图 转化率增大:【、Ⅱ均为气体分子数增加的反应,增大压强,平衡逆向 移动,乙烷的转化率减小,由图可知,12随X增大而增大,则X代 a(H) 表温度,L,L2代表压强:②相同温度下,增大压强,平衡逆向移动, 乙烷的转化率碱小,则压强:L,<L2:图中M,P两点温度相同.而P点 3.03×103Pa 的压强和乙烷的浓度均更大,故P点的正反应速率更大:③在X,和 L,条件下,达到平衡时容器的体积为1L,P点表示乙烷的转化率为 1.01×10Pa 50%,则反应的乙烷为1m,乙烯选择性为60%,则生成乙烯 0.6m,根据三段式可知(假设先发生反应I): 0 n(IL,) nCO.) C2H。(g)+C0(g)C,H,(g)+H,0(g)+C0(g) 起始量/mod 2 3 0 0 0 解析:(1)T。时,升高温度,甲醇的体积分数减小,平衡逆向移动,说 转化量/mol 0.6 0.6 0.60.6 0.6 明正反应为放热反应。该反应的平衡常数表达式为K= 平衡量/mol 1.4 2.4 0.60.6 0.6 c平(CH3OH)·e¥(H,O) C2H。(g)+2C02(g)4C0(g)+3H2(g) :为了降低合成甲醇的成本,应该尽可能地 e(H2)·e(C02) 起始量/mol 1.4 2.4 0 0 使平衡向右移动,可增加C02的充人量。(2)温度低于T。时,反应 转化量/mol 0.4 0.8 1.61.2 未达到平衡,反应正向进行,甲晾的体积分数逐渐增大。(3)增大压 平衡量/mod 1 1.6 1.6+0.61.2 n(H2) 平衡时乙烷,二氧化碳,乙烯、水、一氧化碳,氢气分别为1ml 强,平衡正向移动,氢气的转化率(H)增大,增大投料比 (C02) 1.6mdl.0.6mal.0.6mol,2.2mol.1.2mol.总的物质的量为7.2mal.平 氢气的转化率(H,)减小,据此作图 商时0m,的物质的量分数为宁治 ×100%=22.2%.反应1的平衡 黑题 应用提优练 常数是2.2×06x0,6=0,495。(2)①决定总反应速率的是慢反应,故 题号 1×1.6 答案 增大CH,一CH,的浓度不能显若提高了的生成速率: 1.B 解析:C0(g)+2H2(g)一CH,0H(g),平衡常数K= 2该反应的K=c(O,)只随温度的改变面改变,Ⅱ到Ⅲ增大体积,则 e(CH OH) ,该反应放热,300℃下甲醇的含量高,即正反应进 平衡逆向移动,周体质量减小,已知状态I和Ⅲ的固体质量相等,则 e(C0)·c2(H,) 选择性必修第一册·LK黑白题30

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2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)
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2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)
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