内容正文:
2.4化学反应的调控
一、单选题
1.化工生产中,调控反应条件时不需要考虑的角度是
A.目标产物的贮存方法 B.增大目标反应的速率
C.提高目标反应的限度 D.减少副反应和环境污染
2.比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程,下列说法错误的是
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都按化学方程式中的系数进行投料
D.合成氨工业采用了高压生产条件,的催化氧化采用了常压生产条件
3.与在铁催化剂表面合成的反应历程如图所示,则下列说法正确的是
A.Ⅰ中破坏的均为极性键
B.Ⅳ中与生成
C.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程
D.为吸热反应
4.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体,2NO+2CO=N2+2CO2,对此反应,下列有关说法正确的是( )
A.使用催化剂能使有害物质完全转化
B.改变压强对该反应速率没有影响
C.冬天气温低,反应速率降低,汽车尾气对人体危害更大
D.外界任何条件怎样改变,均对此化学反应速率无影响
5.有关合成氨工业的说法正确的是
A.增大H2的浓度,可提高H2的转化率
B.由于氨易液化,N2、H2在实际生产中可循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在700 K,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是10~30 MPa,因为该压强下铁的活性最大
6.下列叙述及解释正确的是
A. ,在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B. ,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C.,在达到平衡后,加少量固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.,在达到平衡后,保持压强不变,充入,平衡向左移动
7.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是( )
A.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B.实验室用H2O2分解制O2,加入几滴FeCl3溶液后,反应速率明显加快
C.一定条件下的反应:2SO2+O22SO3中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
8.化学与生产、生活和科技息息相关,下列说法错误的是
A.火箭推动剂的发展历史是从古代的火药到液体推进剂、固体推进剂,再到现如今的高能推进剂和绿色推进剂
B.燃油汽车上的三元催化器中的催化剂提高了反应物中活化分子百分数,加快了反应速率,进而提高了有害物质的转化率,减少了污染物的排放
C.飞秒化学是采用的时间分辨技术跟踪监测化学反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术
D.我国科学家研制出新型催化剂,将合成氨的温度和压强分别降到了,在节能减排方面取得重大突破
9.下列有关以和为原料气的工业合成氨反应的说法不正确的是( )
A.属于放热反应 B.
C.属于可逆反应 D.在恒容容器中反应,压强逐渐减小
10.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中,将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
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,无须考虑设备、条件
11.接触法制硫酸生产中接触室的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol,能提高SO2转化率的条件是
A.400~500 ℃ B.常压 C.催化剂 D.过量的空气
二、非选择题
12.如图所示的是以黄铁矿()为主要原料接触法制硫酸工业的流程示意图(A.沸腾炉 B.接触室 C.吸收塔)
(1)对于B设备中接触氧化的反应,下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下,在反应混合物中的体积分数(Y)与时间(X)的关系,请按要求填写:
①若甲图两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则 表示有催化剂的情况;
②若乙图两条曲线分别表示不同压强的情况,则 表示压强较大的情况;
③若丙图两条曲线分别表示600℃和400℃的情况,则 表示600℃的情况。
(2)在生产中常使用过量的空气是为了 。
(3)接触法制硫酸的沸腾炉处产生的炉气必须经过净化处理,目的是为了 。
(4)从⑤处排出的气体是______(填序号)
A.、 B.、 C.、 D.水蒸气
(5)在B设备中加热到400℃~500℃是由于①加快反应速率,② 。
(6)对从进口⑧喷进的液体的叙述最准确的是 (填序号)。
A.水 B.98.3%的浓硫酸 C.稀硫酸
(7)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理得到较高浓度的和铵盐,既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的,请写出吸收的离子方程式: 。
13.近年来我国大力加强温室气体催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。回答下列问题:
(1)已知:
写出催化氢化合成甲醇的热化学方程式 。
(2)为提高的产率,理论上应采用的条件是 (填序号)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃时,在恒容密闭容器中由催化氢化合成,如图为不同投料比 时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。
反应物X是 (填“”或“”)。
(4)250℃时,在体积为的恒容密闭容器中加入、和催化剂,10min时反应达到平衡,测得。
①前10min内的平均反应速率 。
②化学平衡常数 。
③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下四组实验数据:
实验编号
温度/K
催化剂
的转化率/%
甲醇的选择性/%
A
543
纳米棒
B
543
纳米片
C
553
纳米棒
D
553
纳米片
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优条件为 (填实验编号)。
14.温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体,其工艺过程中涉及如下反应:
反应①CH4(g) + CO2(g)⇌2CO(g)+2H2 (g) ΔH1
反应②CO2 (g)+ H2 (g)⇌CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.2 kJ·mol-1
反应③CH4 (g)+O2(g)⇌CO(g) + 2H2(g) ΔH3 = -35.6 kJ·mol-1
(1)已知:O 2(g)+H2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1,则ΔH1 = kJ·mol-1。
(2)一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
①图中a和b分别代表产物 和 ,当温度高于900 K, H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是 。
②1100 K时,CH4与CO2的转化率分别为95%和90%,反应①的平衡常数K= ( 写出计算式)。
II.Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。
(3)下列对CO2甲烷化反应体系的说法合理的有 。
A.含碳副产物的产率均低于CH4
B.存在反应CO2+4H2⇌CH4 + 2H2O
C.存在副反应CO2+ H2⇌CO+ H2O
D.CO2 转化为CH4的过程中发生了能量转化
E.温度高于260℃后,升高温度,甲烷产率几乎不变
(4) CO2甲烷化的过程中,保持CO2与H2的体积比为1:4,反应气的总流量控制在40 mL·min-1,320 ℃时测得CO2转化率为80%,则CO2反应速率为 mL·min-1。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
C
B
D
A
B
B
B
题号
11
答案
D
12.(1) a a b
(2)提高SO2的转化率
(3)防止催化剂中毒
(4)B
(5)提高催化剂的催化能力
(6)B
(7)SO2+ Br2+2H2O=4H++2Br—+SO
13. d CO2 0.225 5.33 B
14. +247.4 kJ·mol-1 H2 CO 反应O 2(g)+H2(g)= H2O(g)是放热反应,升高温度,平衡逆行移动,H2O的含量减小 ABCDE 6.4
答案第1页,共2页
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