2018年高中化学 化学反应的方向、限度与速度第4节化学反应条件的优化——工业合成氨作业1鲁科版

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1、第4节化学反应条件的优化——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的浓度会增大，而N2的浓度比原平衡的大；达到平衡

2、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)　ΔH<0，达到平衡后，为了使氢气的转化率增大，下列选项中采用的三种方法正确的是(　　)A．升高温度、降低压强、增加氮气B．降低温度、增大压强、加入催化剂C．升高温度、增大压强、增加氮气D．降低温度、增大压强、分离出部分氨气解析：选D。要使氢气的转化率增大，需使平衡向正反应方向移动，根据合成氨反应的

3、特点，由于正反应为放热反应，所以需降低温度；正反应为气体总体积减小的反应，所以需增大压强；另外还可通过及时分离出部分氨气，减小生成物浓度的方法，促使平衡右移，故选D。在密闭容器内，N2、H2起始的物质的量分别为10mol、30mol，达到平衡时N2的转化率为25%。若从NH3开始，在相同条件下欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则应加入NH3的物质的量及NH3的转化率为(　　)A．15mol和25%B．20mol和50%C．20mol和75%D．40mol和50%解析：选C。以N2、H2为起始时，N2为10mol，H2为30mol，要以NH3开始反应，并且平衡时百分含量与前

4、者相同，取NH3的量必须是20mol。设以NH3开始反应时，氨转化的物质的量为x，那么有20mol－x＝2×10mol×25%，x＝15mol，氨的转化率：×100%＝75%。工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应的图像中，错误的是(　　)解析：选C。合成氨的正反应是放热反应，升温，正、逆反应速率都增大，但逆反应增大的程度大，A正确；在T1时NH3%最大，达到平衡，再升高温度，平衡逆向移动，NH3%减小，B正确；低温下达到平衡，NH3的含量大，C错误；增大压强，平衡向右移动，NH3%增大，D正确。对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2

5、NH3(g)　ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是(　　)选项ABCD研究目的压强对反应的影响(p2>p1)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p1>p2，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1.0molN2和3.0molH2，反应达到平衡时，测得NH3的物质的量为0.6mol。若

6、该容器中开始时N2的物质的量为2.0mol，H2为6.0mol，则平衡时NH3的物质的量为(　　)A．若为定容容器，n(NH3)＝1.2molB．若为定容容器，n(NH3)<1.2molC．若为定压容器，n(NH3)＝1.2molD．若为定压容器，n(NH3)>1.2mol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(NH3)＝1.2mol，再缩小容积跟前者的相同，此时平衡正移，n(NH3)增大，即n(NH3)>1.2mol。下面是合成氨简要流程示意图：沿x路线回去的物质是(　　)A．N2和H2B．催

7、化剂C．N2D．H2解析：选A。反应混合气经过合成塔发生反应：N2＋3H22NH3，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2L密闭容器中，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡。请回答下列问题：(1)已知：450℃时NH3的浓度大于550℃时，则正反应是________热反应。(2)反应进程中：0～2s内N2的物质的量由2mol变为1mol，则v(H2)＝________________。(3)