2017-2018学年高中化学鲁科版选修4：课时跟踪检测（十三）+化学反应条件的优化——工业合成

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1、课时跟踪检测（十三）化学反应条件的优化一一工业合成氨A级——基础全面练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D.合成氨采用的压强是2X107〜5Xl（fpa,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

2、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.补充比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；

3、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（）N2（l体积）H2（3体积）丿"热交换器液氨-冷凝器-有催化剂的合成塔A.2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・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e=MN2)f1-5(H2)c_,(N

4、H3),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，Nib的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分温度/£NHS2:孜曲®選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2和仍合成氨的新途径解析：选C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。7.3H2(g)一定条件下，将10.0inolH2和1・0iho

5、1N2充入恒容密闭容器中，发生反应N2(g)+2NH3(g),并达到平衡状态，则弧的转化率可能是()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2完全转化，则消耗的H2的物质的量为m(H2)=3h(N2)=3.0mol,但事实上，N?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«(H2)<^jSX100%=30%o8.下列关于N2+3H22NH3反应速率与时间的关系图中，纵坐标为反应速率s横坐标为时间h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()汕(正):

6、讥逆)Oc・加入催化剂D•补充山和H?,分离出NIL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；补充皿和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

7、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+N22NH3A^<0(1)合成氨时选择500°C高温的目的是O(2)当反应达到平衡时，2和恥的浓度比是o(3)当达到平衡时，充入氮气，并保持体积不变，平衡将移动。(4)当达到平衡时，充入氮气，并保持压强不变，平衡将移动，反应速率将(5)当达到平衡时，充入2并保持压强不变，平衡将移动。(6)当达到平衡时，保持体积不变，升高温度时，混合气体的平均相对分子质量,密度o解析：合成氨时选择500°C高温可以加快