2.4化学反应条件的优化--工业合成氨同步练-2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

2.4化学反应条件的优化--工业合成氨 同步练 一、单选题 1．化学是一门研究物质、创造物质的学科，下列说法错误的是 A．碳纳米管的比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，可用于生产复合材料、电池和传感器 B．综合考虑速率和产率因素，工业上合成氨通常选择400℃~500℃，10MPa~30MPa C．石油在加热和催化剂作用下，可以通过裂化，使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等 D．超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，可用于电力、交通、医疗等领域 2．一种生产环氧乙烷的反应为，下列说法正确的是 A．该反应 B．使用是为了提高乙烯的平衡转化率 C．该反应中每消耗1mol乙烯，转移电子的数目为 D．实际生产投料时，值越大，平衡体系中环氧乙烷物质的量分数越大 3．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．使用催化剂，有利于SO2和O2转化为SO3 B．将装有溶液的试管置于冰水中，颜色发生改变 C．对于、、的平衡体系，扩大容器体积，气体颜色变浅 D．工业上合成氨反应：　，反应温度选择500℃ 4．化学与生活密切相关，下列生活中的事项不能用勒夏特列原理解释的是 A．泡沫灭火器产气原理 B．含氟牙膏预防龋齿 C．淀粉酶催化淀粉水解 D．夏天打开冰镇可乐，涌出大量气泡 5．下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．保存FeSO4溶液时，加入适量铁粉 B．用热的纯碱溶液更易去除油脂 C．船底镶嵌锌块，以防船体被腐蚀 D．工业合成氨(放热反应)，选择高温 6．硫酸是重要的化工原料，工业生产制取硫酸的原理如图。下列说法正确的是 A．流程中涉及的反应均为氧化还原反应 B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高的平衡转化率 C．可以用纯水吸收SO3 D．上述生产过程中需进行尾气处理 7．工业利用反应 合成氨，下列关于工业合成氨的说法错误的是 A．原料气要净化，防止催化剂“中毒” B．在500℃下合成氨的原因是该温度下催化剂活性最强 C．液化分离出氨气，循环利用和，能提高平衡混合物中氨的含量 D．使用热交换器可节约能源，降低成本 8．接触法制硫酸的核心反应是SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。常压下，将2mol SO2和1molO2充入一恒容密闭容器，充分反应后，放出热量akJ，此时测得SO2的转化率为90%，下列说法正确的是 A．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=-akJ/mol B．根据勒夏特列原理，催化氧化时选用450～500℃的反应温度 C．该反应在实际生产中提高氧气用量有利于提高SO2转化率 D．该反应在实际生产中使用高压条件有利于提高反应物转化率 9．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．为了提高原料的转化率，应及时将氨从混合气中分离出去 D．步骤③合成氨温度为500℃是因为该温度催化剂活性高且有利于提高原料平衡的转化率 10．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．增大压强，甲醇转化率减小 B．点反应速率 C．平衡常数：，反应速率： D．生产时反应温度控制在为宜 11．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为提高的转化率，通入过量的空气 B．工业上增加炼铁高炉的高度可以有效降低尾气中CO的含量 C．合成氨工业中，从生产实际条件考虑，不盲目增大反应压强 D．工业以CO和为原料合成甲醇，为提高原料的利用率采用循环操作 12．硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．反应Ⅰ，粉碎黄铁矿，增大接触面积，使反应充分、反应快 B．反应Ⅱ选择常压下进行的原因是：常压下转化率已较高，加压对提高转化率有限，但显著增加工业成本 C．反应Ⅲ，将98.3%的浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下，快速、充分吸收 D．反应Ⅱ，为提高平衡转化率，鼓入过量空气，越多越好 13．利用工业废气中的合成甲醇： ①  kJ·mol-1 通常会伴随着以下副反应： ②  kJ·mol-1 下列是某些同学在选择反应条件时所提出的观点，其中正确的是 A．甲同学：增大反应物浓度，一定有利于提高的转化率 B．乙同学：选择适合的催化剂，能提高一定时间内的产率，还能提高甲醇选择性 C．丙同学：反应①是放热反应，反应②是吸热反应，故生产温度越低越好 D．丁同学：恒容时通入一定量的，增大压强，有利于反应①正向进行 14．合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 15．还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。催化加氢主要反应有： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。 下列说法正确的是 A．反应Ⅱ的 B．曲线③、④表示CO的选择性，且 C．相同温度下，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数 D．保持反应温度不变，使的平衡转化率达到X点，改变的条件可能是增大或增大压强 二、非选择题 16．利用催化的二氧化碳与重整反应可生产高纯度合成气，实现碳资源的二次利用，主要反应为。 回答下列问题： (1)该反应过程中的能量关系如图所示，则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应；断开反应物中的化学键吸收的能量 (填“>”“=”或“<”)断开生成物中的化学键吸收的能量；反应过程中主要的能量转化形式为 。 (2)下列措施能加快该反应的化学反应速率的是_______(填标号)。 A．降低温度 B．缩小反应容器体积，增大压强 C．及时排出、 D．使用更高效的催化剂 (3)一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中充入和发生上述反应，部分物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，其中代表的物质的量变化的曲线是 (填“1”或“2”)；a、b、c三点中，的点是 (填字母)。 (4)保持温度不变，在恒容密闭容器中充入和发生上述反应，时达到平衡，此时的转化率为，则的平衡浓度为 ，内的平均反应速率 ；开始时与平衡时混合气体的压强之比为 。 17．无论是在环境保护领域还是在工农业生产领域，化学反应原理一直是我国科研重点。消除汽车尾气中的有毒化合物的原理之一为。一定温度下，向体积为5L的刚性密闭容器中充入0.5molNO和0.5molCO，发生上述反应，测得部分气体的物质的量随时间变化关系如图所示： (1)3min时，反应 (填“达到”或“未达到”)化学平衡，6min时，正反应速率 (填“>”“＜”或“=”)逆反应速率。 (2)其中B表示 (填“”或“”)物质的量的变化曲线。 (3)该温度下，反应开始至5min时该反应的平均反应速率 。 (4)下列曲线表示反应中某物理量随时间的变化，其中错误的是_______(填字母)。 A． B． C． D． (5)实验室用NaOH溶液对氮氧化合物进行尾气吸收，例如NaOH溶液可将转化为和。该吸收过程中发生反应的离子方程式为 。 (6)在不同催化剂上CO的转化率与温度之间的关系如下图，最佳的催化剂为 。 18．氨气是世界上产量最多的无机化合物之一，具有广泛的用途。如图所示为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： (1)下列有关合成塔中合成氨的说法，正确的是_______（填字母）。 A．氨气受热易分解，须置于冷暗处保存 B．工业合成氨需要在高温、高压、催化剂下进行 C．通过调控反应条件，可以提高合成氨反应进行的程度 D．达到平衡后，延长反应时间，可以提高的转化率 (2)上述流程中常用作保护气（如填充灯泡、焊接保护等）的物质是 （填电子式），原因是 。 (3)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。 (4)A的化学式为 ，吸收塔中A的作用是 。 (5)“吸收塔”排出的尾气中含有NO、等氮氧化物，可用；将其催化还原成不污染环境的气体，写出处理尾气的化学方程式 。 (6)采用上述工业制硝酸的流程，若（已折算成标准状况的气体体积）完全反应生成硝酸，理论上可制得63%的硝酸溶液的质量为 g。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C B D C C D A 题号 11 12 13 14 15 答案 B D B C B 16．(1) 吸热 > 热能转化为化学能 (2)BD (3) 1 a、b (4) 0.25 4:5 17．(1) 未达到 = (2) (3) (4)BC (5) (6) 18．(1)BC (2) 的化学性质稳定 (3) (4) 氧化NO (5) (6)1000 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $