2.4 化学反应的调控(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件聚焦化学反应的调控，以合成氨反应为核心案例，系统涵盖反应特点、理论条件分析、工业适宜条件及生产流程，通过表格对比、数据分析搭建从理论到应用的学习支架，衔接化学反应速率与化学平衡知识。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过“活动1-4”分析压强、温度等条件的实际选择，结合设备成本、催化剂活性等现实因素，辅以工业流程图示和实例题。学生能深化化学观念，提升问题解决能力，教师可借助系统习题与案例优化教学。

第四节　化学反应的调控 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 学习目标 1. 认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的 重要作用。 2. 知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 目 录 CONTENTS 知识点一　合成氨反应条件的理论分析 知识点二　工业合成氨的适宜条件 随堂演练 课时作业 3 知识点一　合成氨反应条件的理论分析 目 录 1. 合成氨反应的特点 合成氨反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 化学·选择性必修1 目 录 2. 根据反应速率和平衡转化率选择反应条件 为了增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，在下表中选择 反应条件： 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 压强 ⁠压强 ⁠压强 温度 ⁠温度 ⁠温度 催化剂 使用 ⁠ 浓度 ⁠反应物浓度 反应物浓度， ⁠生成物浓度 增大　 增大　 升高　 降低　 无影响　 增大　 增大　 降低　 化学·选择性必修1 目 录 3. 数据分析 根据教材中，在不同温度和压强下（初始时N2和H2的体积比为1∶3），平 衡混合物中氨的含量数据分析，可以得出结论： （1）提高反应速率的条件是 温度、 压强；提高平衡混 合物中氨的含量的条件是 温度、 压强。 （2）二者在 这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分 析的结论是一致的。 升高　 增大　 降低　 增大　 温度　 化学·选择性必修1 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）在合成氨中，加入催化剂能提高原料的转化率。 （　×　） （2）增大反应物的浓度，减小生成物的浓度，可以提高氨的产率。 （　√　） （3）充入的N2越多越有利于NH3的合成。 （　×　） （4）合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的。 （　×　） × √ × × 化学·选择性必修1 目 录 （6）催化剂在合成氨中质量没有改变，因此催化剂没有参与反应。 （　×　） （5）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。 （　×　） × × 化学·选择性必修1 目 录 2. （2026·广东广州期中）N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＜0，合 成氨时既要提高H2的平衡转化率，又要加快反应速率，可采取的办法是 （　　） ①加压　②升温　③增大氢气和氮气的投料比　④补充N2　⑤使用催化剂 A. ①④ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ①③⑤ √ 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　①加压，单位体积内活化分子个数增大，则化学反应速率加 快，平衡正向移动，氢气的平衡转化率提高，①正确；②升温，活化分子 百分数增大，化学反应速率加快，但平衡逆向移动，氢气的平衡转化率降 低，②错误；增大氢气和氮气的投料比，化学反应速率加快，平衡正向移 动，但氢气的转化率降低，③错误；④补充N2，反应物的浓度增大，化学 反应速率加快，平衡正向移动，氢气的平衡转化率提高，④正确；⑤使用 催化剂，增大活化分子的百分数，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢 气的平衡转化率不变，⑤错误。 化学·选择性必修1 目 录 3. （2025·浙江台州期中）N2和H2生成NH3的反应为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，其中，N2的分解反应活化能高，反 应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率，请回答下列问题： （1）该反应自发的条件是： ⁠。 解析： 当ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应能自发，由题目可知，该反应 的ΔH＜0、ΔS＜0，要使ΔG＜0，应选择低温条件。 （2）有利于提高合成氨平衡产率的条件有 （填字母）。 A. 低温 B. 高温 C. 低压 D. 高压 E. 催化剂 解析： 对反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1， 要提高合成氨平衡产率，需要平衡向右移动， 按照平衡移动原 理，低温、高压符合题意。 低温自发 AD　 化学·选择性必修1 目 录 （3）实际生产中，常用铁触媒作催化剂，控制温度为773 K左右，压强为 3.0×107Pa，原料气中N2和H2的物质的量之比为1∶2.8，分析说明原料气 中N2过量的两个理由： ⁠ ⁠。 解析：（3）在合成氨工业中，N2的制备要比H2的制备容易，成本更低， 适量提高N2有利于提高H2的转化率，节约成本；同时N2的稳定性也比H2 强，断开N≡N比H—H难，适量提高N2浓度有利于提高N2的断键比率，提 升合成氨的速率。 N2断键是决速步，适量提高N2的浓度可以提高整 体的化学反应速率，适量提高N2的浓度可以提高H2的转化率 化学·选择性必修1 目 录 知识点二　工业合成氨的适宜条件 目 录 14 1. 合成氨反应适宜条件的选择 　工业生产中，必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适 宜条件。 （1）尽量增大反应物的转化率，充分利用原料。 （2）选择较快的化学反应速率，提高单位时间内的产量。 （3）考虑设备的要求和技术条件等。 化学·选择性必修1 目 录 活动1　从压强角度分析，合成氨反应压强越大越好。目前，我国合成氨 厂一般采用的压强为10 MPa～30 MPa。为什么合成氨时不采用更高压强？ 提示：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也 越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 化学·选择性必修1 目 录 活动2　从温度角度分析，合成氨反应低温有利于提高原料的平衡转化 率。目前，在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃。为什么实际生产 中不采用低温？ 提示：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工 业生产中是很不经济的，且铁触媒催化剂在500 ℃左右时的活性最大，氨 的含量也相对较高。 化学·选择性必修1 目 录 活动3　目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂， 又称铁触媒。催化剂对平衡转化率无影响。为什么合成氨工业中还要使用 催化剂？ 提示：即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。加 入催化剂，改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能 较快的发生反应。提高单位时间的生产效率，可提高经济效益。 化学·选择性必修1 目 录 活动4　合成氨工业中，实际N2和H2按物质的量之比1∶2.8混合，并适时 分离出氨气。分析说明原料中N2为什么适度过量？还可以采取哪些措施提 高原料利用率？ 提示：N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率，适当提高N2比例， 加快合成氨的速率。为了提高原料的利用率，未反应的N2和H2循环使用并 及时补充N2和H2。 化学·选择性必修1 目 录 （1）流程图示 2. 合成氨生产流程 化学·选择性必修1 目 录 ①氮气：氮气来自空气，从空气中获得氮气通常有两种方法：一是将空气 液化、蒸发，分离出氮气；二是将空气中的氧气跟碳作用生成二氧化碳， 再除去二氧化碳，即得到氮气。 ②氢气：氢气用水、煤、天然气、石油等为原料制得。如以焦炭为原料制 取氢气，反应可表示为C＋H2O（g） CO＋H2，CO＋H2O CO2＋ H2；再如以天然气为原料制取氢气，反应可简单表示为 （2）原料气的来源 H2O＋CH4 CO＋3H2； H2O＋CO CO2＋H2。 化学·选择性必修1 目 录 （3）原料气的净化 在制取原料气的过程中，常混有一些杂质气体，其中如H2S、CO等杂质会 使合成氨所用的催化剂中毒，所以必须除去。 化学·选择性必修1 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）在合成氨的实际生产中，压强越大越好。 （　×　） （2）铁触媒在合成氨中质量没有改变，因此铁触媒没有参与反应。 （　×　） （3）使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，可提高原料的 利用率。 （　√　） （4）在工业生产条件优化时，只考虑经济性就可以。 （　×　） × × √ × 化学·选择性必修1 目 录 2. NH3是一种重要的工业原料，在工农业生产、生活中有着重要作用。以 铁为主的催化剂在400～500 ℃和10 MPa～30 MPa的条件下，由N2和H2合 成氨。回答下列问题： （1）下列有关合成氨工业的说法中，正确的是 。（填字母，下同） A. 从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15％，所以生产氨的工厂的效 率很低 B. 由于氨易液化，N2、H2是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C. 依据勒夏特列原理，加热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 MPa～30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性 最大 B　 化学·选择性必修1 目 录 解析： 通过循环使用氮气和氢气，大大提高了氨气的产率，A错误； 由于氨易液化，分离出氨气，通过N2、H2的循环使用，大大提高了氨的产 率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，C错误；铁触媒的活性与温度有 关，D错误。 化学·选择性必修1 目 录 （2）该反应放热，但仍选择较高温度400～500 ℃，其原因是 ⁠。 A. 适当提高NH3的合成速率 B. 适当提高H2的转化率 C. 提高NH3的产率 D. 催化剂在500 ℃左右活性最大 解析：合成氨为放热反应，一般采用400～500 ℃的温度，其原因是适当提 高氨的合成速率，且催化剂在500 ℃左右时活性最大，催化效果最佳。 AD　 化学·选择性必修1 目 录 随堂演练 目 录 27 1. 由丙烯合成正丁醛的反应：CH3CH CH2（g）＋CO（g）＋H2（g） CH3CH2CH2CHO（l） ΔH＜0，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜 反应条件是（　　） A. 低温、高压、催化剂 B. 适当的温度、高压、催化剂 C. 常温、常压、催化剂 D. 适当的温度、常压、催化剂 √ 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　合成正丁醛的反应是气体体积减小的反应，故可以采用高压， 可加快反应速率且增大转化率；又因为该反应的正反应为放热反应，高温 会使原料气的转化率降低，低温会使反应速率减慢，所以要采用适当的温 度来提高反应速率，选B。 化学·选择性必修1 目 录 2. （2026·河北保定期中）下列做法不属于调控化学反应速率的是 （　　） A. 合成SO3时使用V2O5作催化剂 B. 制氢气时用粗锌而不用纯锌 C. 用水溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌 D. 合成氨气时增大反应物浓度 √ 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　合成SO3时使用V2O5作催化剂，能降低反应所需活化能，增大活 化分子百分数，加快化学反应速率，属于调控化学反应速率，A错误；粗 锌中含有杂质，Zn和杂质及电解质溶液构成原电池，加快化学反应速率， 属于调控化学反应速率，B错误；搅拌能加快NaCl溶解速率，没有发生化 学反应，不属于调控化学反应速率，C正确；反应物浓度越大，反应速率 越快，合成氨气时增大反应物浓度，增大单位体积内活化分子个数，加快 化学反应速率，属于调控化学反应速率，D错误。 化学·选择性必修1 目 录 3. （教材改编题）已知：2SO2 （g）＋O2（g） 2SO3 （g）　ΔH＝－ 196.6 kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2（物质的量之比为2∶1，且总物质 的量不变）。SO2的平衡转化率（％）随温度和压强的变化如表，下列说 法不正确的是（　　） 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/％ 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 化学·选择性必修1 目 录 A. 从理论上分析，为了使SO2尽可能多地转化为SO3，应选择的条件是450 ℃、10 MPa B. 在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，原因是温度较低，会使反 应速率减小，达到平衡所需时间变长 C. 在实际生产中，采用的压强为常压，原因是常压下SO2的转化率已经很 高 D. 在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 √ 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　根据表中数据可知，450 ℃、10 MPa时SO2的转化率最高，此时 反应速率较大，A正确；温度较低，会使反应速率减小，达到平衡所需时 间变长，温度较高，二氧化硫的转化率会降低，实际生产中，选定的温度 为400～500 ℃，B正确；结合表中数据可知，常压下SO2的转化率已经很 高，增大压强时，转化率提升不明显，但对材料的强度和设备制造的要求 均提高很多，因此实际生产中采用的压强为常压，C正确；在不同温度、 压强下， SO2的转化率和反应速率不同，转化相同物质的量的SO2所需要 的时间不相等，D错误。 化学·选择性必修1 目 录 4. 合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意 图如图所示。 （1）写出X的化学式 ⁠。 NH3　 解析： 原料气N2和H2在一定条件下反应， 生成的NH3（X）冷却后从设备中分离出 来，同时尾气中含有的N2（Y）和H2（Y）循环利用。 化学·选择性必修1 目 录 （2）图中条件选定的主要原因是 （填字母，下同）。 A. 温度、压强对化学平衡的影响 B. 铁触媒在该温度时活性大 C. 工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 BC　 解析：温度选择在500 ℃不是从化学平衡的影响分析，而是因为催化剂在此 温度时活性大，还可以适当提高化学反应速率，压强选择10 MPa～30 MPa 是从化学平衡理论分析，压强越大，平衡向生成NH3的方向移动，但不能 过大，因为压强过大，对设备、材料的要求高，投资大。 化学·选择性必修1 目 录 （3）如图所示为工业合成氨的流程图。有关说法正确的是 ⁠。 ABD　 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤②中“加压”既能加快反应速率，又能提高原料的平衡转化率 C. 步骤③有利于增大反应速率也有利于提高原料平衡的转化率 D. 产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂 化学·选择性必修1 目 录 解析：为防止铁触媒中毒，须将原料“净化”处理，A正确；步骤②中“加压”，可增大氮气、氢气浓度，加快合成氨反应速率又能使平衡右移，提高原料转化率，B正确；合成氨反应放热，步骤③使用较高温度有利于增大反应速率，但不利于提高原料的平衡转化率，同时使用催化剂也不能使平衡移动，C错误；产品液氨可用酸吸收生成铵态氮肥；液氨汽化时会吸收大量热，可用作制冷剂，D正确。 化学·选择性必修1 目 录 课时作业 目 录 39 题组一　合成氨反应适宜条件的选择 1. （2025·广东深圳期中）工业上用N2和H2合成NH3：N2＋ 3H2 2NH3，下列有关说法错误的是（　　） A. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B. H2不可能100％地转化为NH3 C. 通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D. 达到平衡时，N2的浓度和H2的浓度之比一定为1∶3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 解析： 　未告知反应前加入的反应物的量，不能判断，D错误。 化学·选择性必修1 目 录 2. （2025·山东青岛九中月考）一种合成氨的反应历程如图所示（吸附在 催化剂表面的物质用*表示）。下列说法错误的是（　　） A. N2生成NH3过程中包含多步还原反应 B. 过程Ⅰ和过程Ⅲ中能量的变化值相同 C. 增大N2浓度，有利于提高H2的转化率 D. 有大量氨分子吸附在催化剂表面会降低化学反应速率 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　由题图可知，生成NH3的过程中氮元素化合价逐渐降低，是通过 多步还原反应实现的，A正确；过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键且形成一 个N—H，而过程Ⅲ是断裂N N中的一个键且形成一个N—H，所以能 量变化不同，B错误；增大N2的浓度，平衡正向移动，使H2转化量增加从 而增大了H2的转化率，C正确；NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而 增加催化剂的活性，如果大量氨分子吸附在催化剂表面，将降低反应速 率，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 题组二　工业合成氨的适宜条件 3. （2025·吉林重点高中期末）氨对发展农业有着重要意义，也是重要的 化工原料。合成氨的生产流程示意图如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 A. 从合成氨平衡体系中分离出NH3，可提高正反应速率，减小逆反应速 率，使平衡正移 B. 热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 C. 合成氨一般选择400～500 ℃进行，铁触媒的活性最大，原料气的平衡 转化率高 D. 步骤④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 下列有关合成氨说法正确的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 分离出氨气，使平衡正向移动，但正反应速率和逆反应速率都 减小，A错误；热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降 温，利于液化分离，B正确；合成氨一般选择400～500 ℃进行，主要是让 铁触媒的活性最大，但温度升高，原料气的平衡转化率降低，C错误；步 骤⑤分离出氨气，有利于平衡正向移动，可以提高原料的平衡转化率，D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 4. （2026·陕西汉中期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破， 其反应如下：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 下列说法正确的是（　　） A. 工业合成氨一般选择400～500 ℃是为了促进平衡正向移动 B. 工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的利用率 C. 压强越大，工业合成氨的综合效益越好 D. 将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快正反应速率 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　工业合成氨一般选择400～500 ℃是为了提高催化剂的活性，加 快反应速率，升温平衡是逆向移动的，A错误；工业合成氨中未转化的合 成气继续循环利用，从而提高反应物的利用率，B正确；压强增大到一定 程度后，反应物的转化率较大，但增加不明显，且压强过大，对设备的要 求也较高，故工业合成氨选择合适的压强，不是越大越好，C错误；将生 成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，但正反应速率随之减小， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 题组三　化学反应的调控 5. （教材改编题）在合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量的CO、NH3 的混合气）在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜溶液来吸收原料气中CO，其 反应为[Cu（NH3）2]＋＋CO＋NH3 [Cu（NH3）3CO]＋　ΔH＜0。下列 说法错误的是（　　） A. 必须除去原料气中CO的原因是防止催化剂中毒 B. 吸收CO的生产适宜条件应选择适当温度、加压，压强越大越好 C. 吸收CO后的乙酸二氨合铜溶液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收 CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是高温、降压 D. 合成氨工业中，使用热交换器可节约能源，降低成本 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　应选择适当温度和加压，但不是压强越大越好，要考虑压强过 大，设备要求高，且运行成本高，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 6. （2026·江西赣州期中）化学与生产、生活息息相关。下列做法的主要 目的是提高反应限度的是（　　） A. 合成氨时采用400～500 ℃反应条件 B. 工业制硫酸时，吸收塔内用98.3％浓硫酸吸收SO3 C. 夏天将水果放在冰箱内保鲜 D. 工业上在高压条件下合成CH3OH：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH （g）＋H2O（g） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，合成氨 时采用400～500 ℃反应条件，目的是加快化学反应速率，且该温度下 催化剂的活性最好，不能提高反应限度，A错误；工业制硫酸时，吸收 塔中用98.3％的浓硫酸吸收SO3，主要是防止形成酸雾，腐蚀设备，与 提高反应限度无关，B错误；温度越低，反应速率越慢，夏天将水果放 在冰箱内保鲜，目的是减慢化学反应速率，不能提高反应限度，C错 误；增大压强，该反应的平衡正向移动，增大反应物的转化率，能提 高反应限度，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 7. （2025·湖北部分名校联考）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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 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SO2的转化率已较高，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SO3 D. 反应Ⅱ，加入催化剂的目的是提高SO2的平衡转化率 下列说法错误的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　反应Ⅰ中，粉碎黄铁矿，能增大反应物之间的接触面积，使反应 更充分，反应速率更大，A正确；虽然加压能提高SO2的转化率，但是提高 程度有限，且会显著增加工业成本，同时常压下SO2的转化率已经较高， 可满足生产需要，因此反应Ⅱ选择常压下进行，B正确；反应Ⅲ，将98.3％ 的浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下，SO3从下往上与浓硫酸充分接触，能快 速、充分吸收SO3，C正确；催化剂不会影响平衡移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 8. （2025·华中师大附中期中）哈伯在1908年申请循环法合成氨的专利，合成氨实验所用装置如图。下列说法错误的是（　　） A. 进口a通入的是经过压缩的N2和H2 B. 出口b的气体可以直接通入含催化剂的反应器 C. 出口c是液态NH3出口，可用于冷却离开催化剂的气体 D. 冷却水从A口进，B口出，用来给合成氨反应降温防止温度过热 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　由于合成氨的反应是一个可逆反应，故进口a通入压缩N2和 H2，有助于提高反应速率，提高N2和H2的利用率，A正确；出口b为循 环的氢气和氮气，需要净化，防止催化剂中毒，B错误；经过反应器反 应，按下进上出的方式通入冷凝水（从A口进水，B口出水），混合气 体进入冷却室，将NH3液化，出口c处为液态氨，将NH3分离有利于平 衡正向移动，C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 9. （2025·河南许昌月考）一定条件下， 用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟 气进行回收，使SO2转化成S。催化剂不同， 其他条件相同（浓度、温度、压强）情况 下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的 变化如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源 B. 选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右 C. a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了 D. 其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的转化率最小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 　由题图可知，当温度在280 ℃之后，在Fe2O3作催化剂条件下， SO2的平衡转化率最大，A正确；温度在340 ℃时，SO2的转化率已经比较 高了，再升高温度转化率变化不大且成本升高，B正确；温度太高，催化 剂活性可能会降低，C正确；其他条件相同时，选择Cr2O3作催化剂，不同 温度下SO2的转化率不同，当温度在260 ℃时选择Cr2O3作催化剂，SO2的转 化率相比之下最大，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 10. （2025·广东汕头期中）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反 应原理为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。一种 工业合成氨的简易流程图如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 （1）步骤Ⅲ，773 K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化 剂表面上的粒子用“*”标注。 图中决速步骤的反应方程式为 ，该步反应的 活化能Ea＝ kJ·mol－1。 ＋ N*＋3H* 62　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 解析： 决速步骤是速率最慢的基元反应，活化能最高的基元反应， 因此反应的方程式为 ＋ N*＋3H*；该步反应的活化能＝（17 ＋45）kJ·mol－1＝62 kJ·mol－1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 （2）已知相同质量的同种催化剂在载体上的分散度越高，催化剂表面吸 附NH3的量越多，催化作用越强。某次实验中，NH3在一定质量某催化剂 作用下分解的实验数据如下表： 反应时间/ min 0 10 20 30 40 50 c（NH3）/ （mol·L－1） c0 0.9c0 0.8c0 0.7c0 0.6c0 0.5c0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 分析表中数据可知，随着反应进行，c（NH3）减小，平均反应速率 ⁠ （填“增大”“减小”或“不变”），对该分析结果的合理解释 是 ⁠。 解析： 由表中数据得知，每间隔10分钟，氨气浓度减少0.1c0，因此 反应速率不变，原因是尽管反应物中氨气浓度减少，但是吸附量不变，平 均反应速率不变。 不 变　 反应中氨气浓度减小但吸附量不变，平均反应速率不变　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 化学·选择性必修1 目 录 $