2.4 化学反应的调控 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第四节 化学反应的调控 第二章 化学反应速率与化学平衡 降温以此延长储存时间 刷油漆以此防锈 我们对化学反应的调控并不陌生，生活中我们对化学反应的调控示例： 降低温度以此灭火 化工生产中，对化学反应的调控，应该注意哪些问题呢? 引·新课导入 下面我们以工业合成氨生产条件的选择为例，研究化学反应的调控问题。 探·知识奥秘 每年的10月16日为“世界粮食日” 粮食增产 吃不饱 吃的饱 要知道世界上还有很多人在挨饿，那么如何使粮食增产呢？ 禾下乘凉梦 世界粮食日 肥料 中国以占世界7%的耕地,养活了占世界21%的人口 合成氨——提供氮肥 20世纪最重要的发明之一 4 　　假如没有发明合成氨，以及第一、第二、第三代新农药的技术，世界粮食产量至少要减半，60亿人口中的30亿会被饿死。 ——徐光宪 著名化学家、中科院资深院士 2008年国家最高科学技术奖获得者 向空气要面包 —合成氨中的化学问题 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 5 第一个从空气中制造出氨气的科学家，使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，养活了20亿人，诺贝尔化学奖得主 一战中，任化学兵工厂厂长发明了化学武器(芥子、氯气等) 用于战争，造成近百万人伤亡，是战争魔鬼遭人唾骂 合成氨发展历程及重要节点 天使与恶魔的化身 探·知识奥秘 1908年7月，哈伯在实验室用氮气和氢气在600 ℃、20 MPa下得到了氨，但是产率极低，只有6%。 合成氨发展历程及重要节点 合成氨开端 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 探·知识奥秘 合成氨的确不容易！100年来，已有三位科学家因研究合成氨获得诺贝尔化学奖。他们当中最早的一位是哈伯，1908年7月，他在实验室用氮气和氢气在600℃、20 MPa下得到了氨，产率只有2%。但这却是工业合成氨的开端。 7 合成氨工业是关系我国国民经济的重要行业，是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分。氨是重要的化工原料，主要用于制造氮肥、硝酸、丁腈橡胶等；氨在冶金、机械加工、电子、造纸等行业用途广泛。 合成氨的应用 制尿素 制纯碱 制硝酸 制冷剂 下面我们以工业合成氨生产条件的选择为例，研究化学反应的调控问题。 探·知识奥秘 2.1 化学反应的调控 根据所学内容，若你是合成氨化工厂的老板，要把该化学反应投入生产，需要考虑的因素有哪些？ 速率：选择较快的化学反应速率，提高单位时间内的产量； 限度：尽量增大反应物的转化率，充分利用原料 考虑设备的要求和技术条件。 可行性问题——化学反应的方向 效率问题——化学反应的速率 产率问题——化学反应的限度 实际问题——成本、材料、设备等 ！ 工业生产中应该考虑那些问题呢？ 思考探究 速率 产率 经济 成本 设备 条件 安全条件 假如你是合成氨的工程师，工业生产时主要考虑的问题？ 假如你是合成氨的工程师，工业生产时主要考虑的问题？ （3）省 （4）好 （2）快 （1）多 即提高氨的含量——化学平衡问题 即提高单位时间里氨的产量 ——化学反应速率问题 【思考.交流】 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) N2: 空气中分离； H2: C+H2O(g)=CO+H2 （环境、设备等） 1898年德国化学家弗兰克等人研究出氮气、碳化钙、水蒸气制氨气，并设立工厂，但生产成本较高 【探究一】寻找可行的固氮反应 1898年 02 1784年 01 氨被发现 开始人工合成氨 方案一： 方案二： N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3 (g) N2(g) + O2(g) ⇌2NO (g) 思考1：你选择哪套方案实现固氮?理由是什么? 化学反应 焓变ΔH 熵变ΔS 自由能变ΔG 平衡常数K N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3 (g) N2(g) + O2(g) ⇌2NO (g) 资料：298k,101KPa条件下两个反应的相关数据 +53.3KJ·mol-1 -33.1KJ·mol-1 H＝＋180.5 kJ/mol S＝＋247.7 kJ/mol H＝－92.2 kJ/mol S＝－198.2 kJ/mol 高温下反应能自发进行 低温下反应能自发进行 5×108 3.8×10-31 合成氨反应条件与原理分析 理论分析 探究一 1．合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。已知298 K时： ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 (1)可逆性：反应为可逆反应。 (2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。 (3)焓变：ΔH<0； 熵变：ΔS<0。 (4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 △ G=△H－T△S = －33.14 kJ·mol－1＜0， 低温下反应能自发进行 探·知识奥秘 理论分析 寻找工业合成氨的适宜条件 2．从化学平衡分析合成氨的适宜条件 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大浓度 高温 高压 使用 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 增大浓度 低温 高压 无影响 速率（快）分析 平衡（多）分析 探·知识奥秘 资料：下表的实验数据是在不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1：3)。 温度/℃ 氨的含量/% 0.1MPa 10MPa 20MPa 30MPa 60MPa 100MPa 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.50 9.1 13.8 23.1 31.4 若追求速度，怎么选条件？ 若追求产率，怎么选条件？ 压强越大,NH3%越大 温度越低,NH3%越大 低温、高压、N2与H2的投料比为1:3、增加反应物浓度、分离出NH3 高温、高压、增加反应物浓度、使用催化剂 生成氨多： 生成氨快： 图4 温度和压强对平衡混合气中氨的百分含量的影响 图像分析 1：压强 20%~40% 探究二 合成氨条件的选择 ①原理分析：合成氨时压强 越大越好； ②实际分析：但压强大，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。 ③结论：目前，一般采用的压强为10 MPa~30 MPa。 一般采用的压强为10 MPa~30 MPa。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 引·新课导入 图像分析 2：温度 探究二 合成氨条件的选择 ①原理分析：根据平衡移动原理，合成氨应采用低温以提高平衡转化率。 ②实际分析：但温度降低会使反应速率减小，达到平衡时间变长，这在工业生产中是很不经济的。 ③结论：目前，一般采用的温度为400 ~500 ℃。 实际生产中一般采用的温度为400~500 ℃ 10%~30% N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 引·新课导入 图像分析 3：催化剂 探究二 合成氨条件的选择 ①原理分析：使用催化剂能改变反应历程，降低 ，使反应物在较低温度时能较快地进行反应。 ②实际分析：铁触媒在500℃左右时活性最大。 混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 铁触媒 反应活化能 锇 在不太高的温度下获得较高的转化率，（剧毒），储量低 铀 效果好，原料易得，性质稳定 价格昂贵，性质不稳定 引·新课导入 任务二：选择适宜的反应条件——化学反应速率角度 【问题组2】2-1、哪些措施可提高合成氨反应速率？ 2-2、哪一种措施对速率的影响最大，理由是什么？ 条件 Ea (kJ·mol-1) v(催)/v(无) 无催化剂 335 使用铁系催化剂 167 3.4×1012 (700K下) 催化剂是大幅提高合成氨反应速率的关键因素 铁系催化剂 铁触媒：主要成分Fe3O4 助催化剂：K2O、Al2O3、CaO、MgO等含量小于催化剂总质量的9%， 低压催化剂还增加了CoO（A201等） 提高上万亿倍 20 催化剂 N2与 H2在催化剂表面合成氨的反应历程 铁触媒 扩散→吸附→断键→成键→脱附→扩散 原料气必须净化，防止催化剂“中毒” N2与 H2在催化剂表面合成氨的反应历程 吸附 表面反应 脱附 扩散 → 吸附 → 表面反应 → 脱附 → 扩散 探·知识奥秘 催化剂 四能 四不能 反应历程 活化能 反应速率 达到平衡的时间 ΔH 化学平衡状态 平衡转化率 平衡常数K 催化剂的特点 1.高效催化剂 2.容易失活的催化剂 3.专一的催化剂 催化剂 23 【原理分析】 加催化剂可改变反应历程，加快反应速率 【实际选用】 目前，普遍使用以铁为主体成分的催化剂，即 。 铁触媒 500℃时活性最大 3.催化剂 二、实际工业合成氨的适宜条件 什么是催化剂中毒？ 工业上如何防止催化剂中毒？ 催化剂：锇 压强：1.75×107 Pa 温度：550℃ 产率：8% 合成氨工艺流程图 催化剂：铁 完善高压反应器 产率：20% 德国化学家格哈德·埃特尔 2007年诺贝尔化学奖 阐明催化合成氨机理，发展了固相表面催化理论 2500种不同配方,20000多次试验，最后筛选出含铅镁助剂的高效铁系催化剂。 德国哈伯 （1918年） 合成氨的基础开发工 德国博施 （1931年） 实现了合成氨的工业化 德国埃特尔 （2007年） 揭开了合成氨的“天机” 科学探索没有止境，未来等待你们挑战！ 25 图像分析 4：浓度 探究二 合成氨条件的选择 ①原理分析：为提高平衡转化率，工业上采取迅速冷却的方法，使氨气变成液氨并及时分离减小生成物浓度，平衡向正向移动，提高氨的产率。 ②实际分析：增大氮气浓度，N2和H2的投料比为1∶2.8，分离原料气并及时补充循环使用，使反应物保持一定的浓度。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 原料用量n(N2):n(H2)：理论值为1:3 实际为1 : 2.8 ，N2过量的理由？ 1、氨气百分含量大 2、提高氢气平衡转化率 N2获得容易，便宜 H2获得难，贵 引·新课导入 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 温度 催化剂 浓度 提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较 高压 高压 高压 高温 低温 兼顾速率和平衡(400～500 ℃)，且考虑催化剂活性 使用 无影响 使用铁触媒作催化剂 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 增大反应物浓度， 且不断减少生成物浓度 合成氨的反应原理 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝−92.4 kJ•mol−1 (10--30MPa) 任务二 工业合成氨的适宜条件 三、合成氨工艺条件的选择 温度：400~500℃ 压强：10 MPa~ 30 MPa 催化剂：铁触媒 浓度：N2和H2的投料比为1∶2.8、及时分离氨、原料气循环使用。 (反应速率较快、催化剂活性较大) (反应速率较快、平衡正向移动) (反应速率较快，缩短到达平衡时间) (反应速率较快、提高氢气的转化率) ΔH＝－92.4 kJ/mol N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 归纳总结 温度：400~500℃ 压强：10 MPa~ 30 MPa 催化剂：铁触媒 浓度：增大氮气浓度、液化氨气 (反应速率较快、催化剂活性较大) (反应速率较快、平衡正向移动) (反应速率较快，缩短到达平衡时间) N2＋3H2 2NH3 催化剂 高温、高压 (反应速率较快、提高氢气的转化率) 合成氨的适宜条件 归纳总结 探·知识奥秘 合成氨的发展： 任务三：理论到实践，优化合成氨的条件 活动6：氨气的工业合成流程的讨论分析。 1、原料气干燥、净化：除去杂质，防止催化剂“中毒”丧失催化活性 2、压缩机加压： 增大压强 3、热交换：热量回收，充分利用 能量，提高经济效益。 4、冷却：气态氨液化分离，促使 平衡正移。 5、循环使用原料气：充分利用原 料，提高经济效益。 综合分析合成氨反应的最佳条件: 投料比n(N2):n(H2)=1:2.8，400-500℃,10-30MPa,催化剂 3.工业合成氨流程示意图 制气→净化除杂→压缩→合成→冷却分离→循环压缩 任务四：宏观到微观，探析合成氨的反应机理 合成氨与三次诺贝尔化学奖 哈伯 (1918年) 合成氨的基础开发工作 博施 (1931年) 实现了合成氨的工业化 埃特尔 (2007年) 揭开了合成氨的“天机” 任务二 工业合成氨的适宜条件 明确 目的 可行性 确定 反应 原理分析 实际生产 找条件 设备可行 成本核算 影响因素 调控反应 化学平衡 反应速率 最佳效果 工业生产调控的模型建构 解决问题： 展示设计的固氮方案 探究课堂 我们小结一下今天的研究思路，要完成化学反应的调控，首先要明确研究目的，针对目的进行可行性研究，确定具体的反应，接下来从理论（化学平衡和化学反应速率）和实践两个层面寻找反应适宜的条件。当然这个条件不是一成不变的，会随着技术、理论的发展不断改进，越来越优，更加环保、低成本是我们一直追求的目标。总之，化学反应的调控，就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 今天的学习就到这里，同学们再见！ 36 明确 目的 可行性 确定 反应 原理分析 实验摸索 找条件 设备可行 成本核算 影响因素 调控反应 化学平衡 反应速率 最佳效果 如何为一个化学反应选择适宜的生产条件？ 4. 工业生产调控的模型建构 四、化学反应的调控 在此温度下，催化剂活性最高。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，SO2的转化率会降低 1.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3： 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 (已知：催化剂是V2O5，在400～500 ℃时催化剂效果最好) 下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 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 (1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫， 应选择的条件是________________。 (2)在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，原因是__________ ______________________________________________________________________________________________________。 （450 ℃、10 MPa） 低温、高压 (3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。 在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡向右移动，但效果并不明显，且采用高压时会增大对设备的要求而 增大生产成本 1.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3： 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 (已知：催化剂是V2O5，在400～500 ℃时催化剂效果最好) 下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 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 (5)尾气中SO2必须回收，原因是________________________________________________________。 防止污染环境；循环利用，提高原料的利用率(合理即可) (4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是_______________________________________________。 1.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3： 2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 (已知：催化剂是V2O5，在400～500 ℃时催化剂效果最好) 下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 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 增大O2的浓度，有利于提高SO2的转化率 学习评价 2、在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) △H＝－196.6kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （2）在实际生产中，选定的温度为400~500℃，原因是____________________________ _________________________________________ 该温度是催化剂的活性温度， 选择此温度可提高反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间。 （1）从理论上分析，为了使SO2尽可能多转化为SO3，应选择的条件是______________________ （3）在实际生产中，采用的压强为常压，原因是_________________________________ _________________________________________________________________________ 在常压下，400~500℃时，SO2的转化率 已经很高了，若再加压对设备及动力系统要求高，加大了成本和能量消耗，不适宜。 （4）在实际生产中，通入过量空气，原因是__________________________________ 增大氧气的浓度，提高SO2的转化率。 （5）尾气中的SO2必须回收，原因是_____________________________________ 防止污染环境;循环利用,提高原料的利用率。 低温、高压 【例1】结合图1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4Cl)/m(菱锰矿粉)分别为________、________、________。 【解题方法】 1. 图像1分析：在 500℃时，锰的浸出率已经较高，再升高温度，锰的浸出率变化不大，但是生产成本提高了。 2.最佳条件选择规律：一般选择相对高的点，也要考虑成本。 500℃ 60min 1.10 任务二 最佳条件选择 1.下图是在一定时间内，使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳催化剂为________、相应温度为________ ；使用Mn作催化剂时，脱氮率b～a段呈现如图变化的可能原因 。 升高温度，反应速率较快（或随着温度的升高，催化剂活性增大） Mn 200℃ 选择最佳反应条件 选择最佳反应条件 2.根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是_________________ 氨氮比一定时，在400 ℃时，脱硝效率最大 其可能的原因是 。 400 ℃ 氨氮物质的量之比为1 答题思路： 出现催化剂，要考虑温度对催化剂活性的影响，应从催化剂活性和反应速率角度答题。 400 ℃时，催化剂活性最大 同时400 ℃时，温度较高，反应速率较快。 3.乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g) 反应2：C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g ) (2)一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性（指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 ①在60~220℃范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 ________________________________________________________(任写一条)， 当温度由 220℃升高至 260℃， 乙炔转化率减小的原因可能为_____________________________________________________。 温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强 催化剂在该温度范围内失活 4. 一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。 当温度为470K时，图中P点______(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是________________________________________ _ __________________________________。 不是 正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇产率下降； 温度升高，催化剂活性降低，速率减慢 √ 3.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的CO,其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]+　ΔH<0。下列说法错误的是 A.必须除去原料气中的CO原因是防止催化剂中毒 B.吸收CO的生产适宜条件:适当温度、加压,压强越大越好 C.吸收CO后的乙酸铜氨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,再生的适宜条件为高温、低压 D.合成氨工业中,采用循环操作,主要是为了提高N2和H2的利用率 学习评价 48 4.已知：。起始反应物为和 （物质的量之比为，且总物质的量不变）。 的平衡转化率随温度和压强的变化 如下表，下列说法不正确的是( )。 压强/ 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 B A.一定压强下降低温度， 的转化率增大 B.在不同温度、压强下，转化相同物质的量的 所需要的时间相等 C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下 的转化率已相当高 课堂练习 【课本】P51 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 49 【例1】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．NH3液化分离有利于合成氨 C ΔH＝－92.4 kJ/mol N2＋3H2 2NH3 催化剂 高温、高压 析·典型范例 【例2】1913年，德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是 A．为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B．操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C．操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D．操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D 析·典型范例 3.如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是SO2的催化氧化:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) A.反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益 B.反应放热，为提高SO2转化率,应尽可能在较低温度下反应 C.工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度 D.沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室 D 随堂演练 1.下列有关合成氨工业的说法正确的是(　　) A.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在低温或常温时可自发进行 B.恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成 C.合成氨厂一般采用的压强为10 MPa~30 Mpa，因为该压强下铁触媒的活性最高 D.N2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成 A 2.某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g) M(g)　ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是(　　) A.工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B.若物质B廉价易得，工业上一般采用加入过量的B的方式来提高A和B的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D.工业生产中使用催化剂可提高M的日产量 D 练·技能实战 3.如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是SO2的催化氧化:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。下列说法正确的是(　　) D A.反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益 C.工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度 D.沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室 B.反应放热，为提高SO2转化率,应尽可能在较低温度下反应 练·技能实战 4.中国科学家在合成氨[N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0]反应机理的研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理,如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.转化过程中有非极性键的断裂与形成 B.复合催化剂降低了反应的活化能 C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变 D.低温下合成氨，能提高原料的平衡转化率 C 探·知识奥秘 5.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。 第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4； 第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。 下列判断不正确的是(　　) A.该反应达到平衡时，v分解[Ni(CO)4]=4v消耗(CO) B.第一阶段应选择稍高于42.2 ℃的反应温度 C.第二阶段，230 ℃时Ni(CO)4分解率较高 D.其他条件不变，增大c(CO)，平衡正向移动，该反应的平衡常数不变 A 探·知识奥秘 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $