2019高中化学 第2章第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨作业1 鲁科版选修4.doc

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1、1第第 4 4 节节 化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨基础达标 对于可逆反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)，下列说法中正确1.的是( ) A达到平衡后加入 N2，当重新达到平衡时，NH3的浓度比原平衡的大，N2的浓度比原 平衡的小 B达到平衡后，升高温度，既加快了正、逆反应速率，又提高了 NH3的产率 C达到平衡后，缩小容器体积，既有利于加快正、逆反应速率，又有利于提高氢气的 转化率 D加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大，逆反应速率减小 解析：选 C。达到平衡后，加入 N2，平衡将正向移动，达到新平衡后，NH3的浓度会增

2、 大，而 N2的浓度比原平衡的大；达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡 逆向移动，不利于 NH3的生成；达到平衡后，缩小容器体积即增大压强，正、逆反应速率 都增大，平衡正向移动，有利于提高 H2的转化率；加入催化剂，能同等程度地增大正、逆 反应速率，缩短反应达到平衡的时间。 可逆反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) Hp1)温度对反应的影响平衡体系增加 N2对 反应的影响催化剂对反应的影 响示 意 图解析：选 C。A 项，p1达平衡时间短，所以p1p2，压强增大时，平衡正向移动，氨气 的体积分数增大，不符合；B 项，合成氨反应正向放热，温度升高平衡逆向移动，氮气的 转化率

3、变小，不符合；C 项，向平衡体系中增加氮气，反应速率加快，平衡正向移动，符 合；D 项，催化剂能缩短反应达到平衡时间，不符合。 一定温度下，向密闭容器中充入 1.0 mol N2和 3.0 mol H2，反应达到平衡时，测得6.NH3的物质的量为 0.6 mol。若该容器中开始时 N2的物质的量为 2.0 mol，H2为 6.0 mol， 则平衡时 NH3的物质的量为( ) A若为定容容器，n(NH3)1.2 mol B若为定容容器，n(NH3)1.2 mol 解析：选 C。若为定压容器，由等效平衡原理可知 C 正确；若为定容容器，可假定让 后者在前者 2 倍体积的容器中反应，建立平衡时，n(

4、NH3)1.2 mol，再缩小容积跟前者的 相同，此时平衡正移，n(NH3)增大，即n(NH3)1.2 mol。 下面是合成氨简要流程示意图：7.沿x路线回去的物质是( ) AN2和 H2 B催化剂 CN2 DH2 解析：选 A。反应混合气经过合成塔发生反应：N23H22NH3，成分变为 N2、H2、NH3的混合气体，经冷凝，NH3液化，N2、H2沸点很低，未液化，故再送入压缩机， 循环使用，提高原料利用率。 在 2 L 密闭容器中，合成氨反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)达到平衡。请回答下8.列问题：3(1)已知：450 时 NH3的浓度大于 550 时，则正反应是_热反应。 (2

5、)反应进程中：02 s 内 N2的物质的量由 2 mol 变为 1 mol，则v(H2) _。 (3)能说明该反应已经达到平衡状态的是_。 AN2H2NH3 B容器内压强保持不变 Cv(N2)3v(H2) D容器内的密度保持不变 (4)可使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是_。 A及时分离出 NH3 B适当升高温度 C增大压强 D选择高效的催化剂 解析：(1)450 时 NH3的浓度大于 550 时，说明温度升高，平衡向逆反应方向移动， 则正反应是放热反应。(2)v(H2)3v(N2)0.75 molL1s1。3 （2 mol1 mol） 2 L 2 s(3)A 中浓度相等，

6、但不一定达到平衡，只有浓度不再改变时，表示达到了平衡；该反 应是反应前后气体体积不相等的反应，体积固定，故压强不变，表示该反应已达平衡；C 项中未指明是正反应速率还是逆反应速率，故不能表示该反应已达平衡；体积固定，质量 不变，故密度不变不能表示该反应已达平衡。 (4)及时分离出 NH3，减少生成物，反应速率将减小，A 不符合题意；适当升高温度， 平衡向逆反应方向移动，B 不符合题意；增大压强，反应速率增大，平衡向正反应方向移 动，C 符合题意；催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，D 不符合题意。 答案：(1)放 (2)0.75 molL1s1 (3)B (4)C 能力提升 在合成氨的反应中，

7、N2和 H2的初始加入量为 110 mL、130 mL，当达到平衡时，气体9.的总体积变为 220 mL，则生成 NH3的体积为( ) A10 mL B20 mL C25 mL D30 mL 解析：选 B。根据反应方程式： N2 3H22NH3 V1 3 2 2 110 mL 130 mL V(NH3) V110 mL130 mL220 mL20 mL 缩小体积也等于生成 NH3的体积，即V(NH3)20 mL，故 B 项正确。 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为 2NH3(g)NO(g)10.NO2(g)2N2(g)3H2O(g) H0。在恒容的密闭容器中，下列有关说法

8、正确的是( )180 催化剂A平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B平衡时，其他条件不变，增加 NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C单位时间内消耗 NO 和 N2的物质的量比为 12 时，反应达到平衡 D其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 解析：选 C。该反应的正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，平衡常数减小，A 项 错误；增加氨气的浓度，氮氧化物的转化率增大，B 项错误；单位时间内消耗 NO 和 N2的物4质的量之比为 12 时，表示正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C 项正确；催化剂 不能使化学平衡移动，不改变转化率，D 项错误。 下图表示反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H” 、 “”或“