《化学反应条件的优化—工业合成氨》习题4

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1、《化学反应条件的优化--工业合成氨》习题一、选择题1.不能用化学平衡移动原理说明的事实是()A.合成氨在高压下进行是有利的B.温度过高对合成氨不利C.使用催化剂能使合成氨速率加快D.及时分离从合成塔中出来的混合气，有利于合成氨2.(双选)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，H2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

2、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了，而逆反应速率减小了3.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4.(2012·衡水高二检测)在一定温度下，向一个2L的真空密闭容器中事先装入催化剂，通入1molN2和3molH2，经过一段时间后，测得容器内压强为反应起始的0

3、.9倍，在此时间内以H2表示的平均速率为0.1mol·L-1·min-1，则所经过的时间是()A.5minB.4minC.3minD.2min5.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K，30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是()A．点a的正反应速率比点b的小B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大6.(201

4、2·杭州高二检测)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是()7.一定温度下，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二、非选择题8.恒温下，将amolN2与

5、bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器内，发生如下反应N2+3H22NH3。(1)若反应到某时刻t时，n(N2)=13mol，n(NH3)=6mol，a=_______。(2)反应到达平衡时，混合气体体积为716.8L(标准状况)其中NH3的含量(体积分数)为25%，计算平衡时NH3的物质的量_________。(3)混合气体中a∶b=_________。(4)平衡混合气体中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。9．合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20MPa～50MPa的范围，当进入合成塔的N2和H

6、2的体积比为1∶3时，经科学实验测定，在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示：而实际上从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%。请回答下列问题：(1)298K下合成氨时，每生成1mol氨气，同时放出46.2kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_________________________________________________。在该温度下，取1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在的条件下进行反应，测得反应放出的热量总小于92.4kJ，其原因是______________。(2)实际

7、上从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数小于理论值的根本原因是_______________。A.表中所测数据有明显误差B.生产条件控制不当C.氨的分解速率大于预测值D.合成塔中的反应未达到平衡状态(3)若工业生产中N2和H2按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，那么转化率较大的应该是_________，采用此投料比的原因是______________，若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数仍为15%，则N2和H2的转化率之比是__________。10.(2012·长沙高二检测)在一容积为2L的密闭容器中，加入0.2molN2和0.6mo

8、lH2，在一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：(1)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)为