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《高中化学 第1单元 走进化学工业 课题2 人工固氮技术——合成氨作业 新人教版选修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、合成氨的反应原理一、氮的存在和氮的固定1.下列过程属于氮的固定的是( ) A.闪电下N2与O2反应生成NOB.NO2溶于水生成HNO3C.工业上用NH3制造尿素[CO(NH2)2]D.NH3与Cl2反应生成N2和HCl解析:A项,N2转化为NO,属于氮的固定;NO2→HNO3,NH3→CO(NH2)2均为由含氮化合物转化为含氮化合物的过程,不是氮的固定;NH3→N2,含氮化合物转化为N2,不属于氮的固定。答案:A2.农作物生长发育需要大量的氮养分,除了可用人工固氮方法(合成氨)获得铵态氮外,自然界雷电现象也是一种固氮途径,经由雷电固
2、定的氮是硝态氮(硝酸或硝酸盐形式),写出氮气转化为硝酸的化学方程式 , , 。 解析:电闪雷鸣的雨天,会产生放电现象,使空气中的氮气和氧气反应生成了一氧化氮,一氧化氮又被氧气氧化成二氧化氮。二氧化氮在雨水中与水反应生成硝酸。答案:N2+O22NO 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO二、合成氨的反应原理3.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,在一定条件下使该反应发生,有关说法正确的是( )N2+3H22NH3A.达到化学
3、平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零解析:合成氨反应为可逆反应,故氮气、氨气不能完全转化,化学平衡是动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等,但是不为零。答案:C4.合成氨时采用500℃左右的温度,主要因为该温度时( )A.合成氨的化学反应速率最大B.氮气的平衡转化率最高C.铁触媒的活性最大D.氨在平衡混合物中的体积分数最大解析:温度越高,化学反应速率越大,A项错;合成NH3的反应在低温时N2的转化率越
4、大,B项错;工业合成NH3采用500℃左右的温度主要是此时催化剂活性最大,C项对;500℃时NH3在平衡混合物中的体积分数不一定最大,D项错。答案:C5.在合成氨工业中,采用下列哪些措施可以提高原料气的转化率( )①使用催化剂 ②采用400~500℃温度 ③采用1×107~3×107Pa的压强 ④不断将氨分离出来非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。A.①③B.②③C.③④D.①④解析:根据合成氨反应的特点,要提高原料的转化率,应尽量使化学平
5、衡向生成NH3的方向移动,应为高压、降低温度并减小NH3的浓度,故③④合理。答案:C6.(双选)德国科学家格哈德·埃尔特生日的当天获得了诺贝尔化学奖,以奖励他在表面化学领域作出的贡献。合成氨反应在铁催化剂表面进行时效率显著提高,就是埃尔特的研究成果。下列关于合成氨反应的叙述中,正确的是( )A.铁作催化剂可加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动B.将氨从混合气中分离,有利于化学平衡向合成氨的方向移动C.升高温度可以加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动D.增大压强可加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动解析:催化剂可以改变化学反
6、应速率,但不能使平衡移动,只能缩短反应达到平衡的时间,A项错;将氨从混合气中及时地分离出来,可加快反应速率,且有利于化学平衡正向移动,B项正确;升高温度能加快反应速率,但合成氨反应是一个放热反应,因此升高温度不利于化学平衡向合成氨的方向移动,C项错;合成氨的反应是一个气体体积减小的反应,因此增大压强可加快反应速率,且有利于化学平衡向着合成氨的方向移动,D项正确。答案:BD7.合成氨时既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是( )①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥补充N2或H2 ⑦加催化剂 ⑧减小N2或H2的
7、量 A.③④⑤⑦B.②④⑥C.②⑥D.②③⑥⑦解析:合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的特点为:正反应放热且气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,应选C。答案:C(建议用时:30分钟)1.将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮,下图中能实现人工固氮的是( )解析:A错,因为闪电作用下的固氮是自然固氮。B错,因为与固氮风马牛不相及。C错,因为它属于自然固氮。D对,因为N2+3H22NH3只能靠人工完成。答案:D2.可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)(正反应吸热)。为了有利于Z的生成,应采用的
8、反应条件是( )
