高中化学课时跟踪检测(十三)化学反应条件的优化——工业合成氨鲁科版选修4.doc

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1、课时跟踪检测（十三）化学反应条件的优化——工业合成氨1．下列有关合成氨工业的说法中正确的是(　　)A．铁做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．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C．增大压强能缩短到达平衡状态所用的时间拼十年寒窗挑灯苦读不畏难；携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。D．合成氨采用的压强是2×107～5×107Pa，因为该压强下铁触媒的活性最高解析：选C　催化剂可以改变反应速率，但不能使平衡移动，只能缩短反应达到平

2、衡所需的时间，A项错误；升高温度可以加快反应速率，但合成氨反应是放热反应，因此升高温度不利于化学平衡向合成氨的方向移动，B项错误；增大压强加快反应速率，C项正确；催化剂的活性取决于温度的高低，而非取决于压强的大小，D项错误。2．合成氨反应使用催化剂的理由是(　　)A．使逆反应不发生B．使平衡向正反应方向移动C．加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间D．提高原料的转化率解析：选C　使用催化剂，加快反应速率，缩短达到平衡时间，但平衡不移动。3．合成氨时，既要使H2的转化率增大，又要使反应速率增大，可采取的方法是(　　)A．补充H2　　　　

3、　　　　B．升高温度C．增大压强D．使用催化剂解析：选C　合成氨反应是放热、气态物质系数减小的反应，补充H2、升高温度、增大压强、使用催化剂都能使反应速率增大，但补充H2会使H2的转化率减小；升高温度使平衡左移，H2的转化率减小；使用催化剂，平衡不移动，H2的转化率不变；只有增大压强会使平衡右移，H2的转化率增大。4．如图所示是合成氨的简要流程示意图，图中沿x路线到压缩机的物质是(　　)A．N2和H2B．催化剂C．N2D．H2解析：选A　在合成塔中氨的产率较低，有大量未反应的N2和H2，为提高原料的利用率，将未反应的原料气循环利用。5

4、．下列措施不能使合成氨反应的速率增大的是(　　)A．升高温度B．降低温度C．使用催化剂D．及时分离出NH3解析：选B　在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为v＝kc(N2)c1.5(H2)c－1(NH3)，可知及时分离出NH3能提高合成氨反应的速率；升高温度、使用催化剂能提高合成氨反应的速率。6.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是(　　)A．提高分离技术B．研制耐高压的合成塔C．研制低温催化剂D．探索不用N2和H2合成氨的新途径解析：选C

5、　由题图可知，NH3的体积分数随着温度的升高而显著下降，故要提高NH3的体积分数，必须降低温度，但目前所用催化剂铁触媒的活性最高时的温度为700K，故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。7．一定条件下，将10.0molH2和1.0molN2充入恒容密闭容器中，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并达到平衡状态，则H2的转化率可能是(　　)A．15%B．30%C．35%D．75%解析：选A　对可逆反应而言，任何一种物质都不能完全转化。利用“极限法”，假设N2完全转化，则消耗的H2的物质的量为n(H2)＝3n(N2)＝3.

6、0mol，但事实上，N2是不可能完全转化的，因而消耗的H2的物质的量一定小于3.0mol，故H2的转化率α(H2)<×100%＝30%。8．下列关于N2＋3H22NH3反应速率与时间的关系图中，纵坐标为反应速率v，横坐标为时间t，当反应达到平衡后，条件发生改变与速率变化的关系中不符合实际的是(　　)解析：选A　合成氨反应的化学方程式的特点是：体积缩小、放热反应，所以加压和降温有利于化学平衡向着生成氨气的方向移动。达到化学平衡后，若升高温度，化学平衡左移，实际上此时是逆反应速率大于正反应速率，所以A图像错误；如果给体系加压，体系中所

7、有物质的浓度都增大，所以正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大的幅度大于逆反应速率增大的幅度，所以B图像正确；使用催化剂不会使化学平衡发生移动，只能改变化学反应速率，所以C图像也是正确的；补充N2和H2，则平衡体系中反应物的浓度增加，所以正反应速率增大，分离出NH3，产物的浓度降低，所以逆反应速率减小，所以D图像正确。9．在密闭容器内，使1molN2与3molH2混合发生下列反应：3H2＋N22NH3　ΔH<0(1)合成氨时选择500℃高温的目的是__________________________________________

8、______________________________________________________________________。(2)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是________。(3)当达到平衡