《氨的工业合成》习题1

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1、《氨的工业合成》同步练习1．合成氨工业上采用循环操作主要是为了(　　)A．加快反应速率B．提高NH3的平衡浓度C．降低NH3的沸点D．提高N2和H2的利用率【解析】　循环操作后增大了反应物N2和H2的浓度，加快了反应速率，提高了NH3的平衡浓度，但主要是提高N2和H2的利用率，不至于浪费原料。【答案】　D2．合成氨过程中为提高原料氢气的转化率而所采取的下列措施中不正确的是(　　)A．不断将NH3分离出来　B．使用过量的N2C．采用高温D．采用高压【解析】　由N2＋3H22NH3的特点可知，高温平衡左移不利于提高H2的转化率。高压和减小NH3的浓度均使平衡右移。使用过

2、量的N2有利于提高H2的转化率。【答案】　C3．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施以高压，下列叙述中正确的是(　　)A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用【解析】　对化学反应N2＋3H22NH3，催化剂只能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，不能使化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的反应方向移动。【答案】　C4

3、．一氧化碳和氢气可以合成甲醇，反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热)。为了增加甲醇的单位时间产量，工厂应采取的正确措施是(　　)A．高温、高压B．低温、高压、催化剂C．低温、高压D．适宜温度、高压、催化剂【解析】　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应的特点是：(1)可逆反应；(2)放热反应；(3)气体总体积减小的反应。若为了增加甲醇的单位时间产量，则需要反应速率快且反应最大限度的正向进行，故采用高压、适宜温度、催化剂。【答案】　D5．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其

4、反应速率几乎无影响的是(　　)①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大A．①④B．②③C．①③D．②④【解析】　增加固体的量、恒容时充入与反应无关的气体，都对反应速率无影响。④相当于减压，反应速率减小。【答案】　C6．合成氨反应达到平衡时，氨气的百分含量与温度、压强的关系如上图所示。根据此图，判断合成氨工业最有前途的研究发展方向是(　　)A．研究耐高压的合成塔B．研制低温催化剂C．提高分离技术D．探索不用氢氮合成氨的新途径【答案】　B7．用焦炭、空气、水为原料制备NH3，则参加反应的焦炭与产品氨

5、气之间的物质的量之比为(　　)A．3∶4B．3∶2C．2∶3D．1∶2【解析】　由反应：C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2，N2＋3H22NH3可得：C～2H2～NH3。【答案】　A8．2mol气体A与3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g)2C(g)(放热)，达到平衡时，B转化率为50%，则A转化率为(　　)A．50%B．40%C．30%D．25%【解析】　由A(g)＋3B(g)2C(g)可知，n(A)转化＝n(B)转化＝×3mol×50%＝0.5mol，则A的转化率为×100%＝25%。【答案】　D9．将V1L的H2和

6、V2L的N2在一定条件下发生反应，达到平衡后，混合气体总体积为V3L(气体体积均在相同条件下测定)，则生成NH3的体积是(　　)A．(V1＋V2＋V3)LB．(V1＋V2－V3)LC．(V1＋V2－2V3)LD．[V3－(V1＋V2)]L【解析】　根据差量法计算。由N2＋3H22NH3，可知NH3～ΔV(减少)，因ΔV＝(V1＋V2－V3)L，故V(NH3)＝ΔV＝(V1＋V2－V3)L。【答案】　B10．一定温度下，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。若在该容器中开始时N2的物质的量为2.0mol

7、，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】　起始量为原来的二倍，若在定压容器中，平衡转化率不变，NH3的平衡量为原平衡的二倍；若在定容容器中，等效于二份原平衡混合气加压，转化率增大，NH3的平衡量大于原平衡的二倍。【答案】　C11．合成氨工业的主要反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)，回答下列问题。(1)原料N