鲁科版化学选修4《化学反应条件的优化——工业合成氨》word教案

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1、第2章第4节(45分钟　100分)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．合成氨反应的特点是(　　)①可逆　②不可逆　③正反应放热　④正反应吸热　⑤正反应气体总体积增大　⑥正反应气体总体积缩小A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．④⑤⑥答案：　C2．合成氨工业上采用了循环操作，主要原因是(　　)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：　合成氨是可逆反应，在中压工艺条件下合成氨厂出口气中的氨含量一般为13%～14%，循环使用可提高N2和H2的利用率。答案：　D3．(2010·

2、上海高考)1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是(　　)A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④解析：　合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，②、④正确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，⑤正确。答案：　B4．下列有关合成氨工业的说法中，正确的是(　　)A．从合成塔出来的混合气体，其中氨气只占13%～14%，所以生产氨的工厂效率都很低B．由于氨易液化，N2(g)、H2(g)是循

3、环使用的，总体来讲氨的产率比较高C．合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动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大解析：　虽然从合成塔出来的混合气体中氨气只占13%～14%，但由于氮气、氢气是循环使用的，总体来讲氨的产率比较高；合成氨是放热反应，选择高温不利于氨气的合成，选择500℃左右的温度在于提高化学反应速率和增大催化剂的活性；催化剂的活性取决于温度的大小，而不是取决于压强的高低。答案：　B5．(2011·汕头高二质检)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

4、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：　由图可知：φ(NH3)随着温度的升高而显著下降，故要提高φ(NH3)必须降低温度，但目前所用催化剂——铁触媒活性最好时的温度在700K左右。故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。答案：　C6．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是(　　)A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2解析：　由平衡常数表达式写出可逆反应为CO2(g)

5、＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，D项错误；由于升高温度，H2浓度减小，说明升温平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热的，焓变为正值，A项正确；由于反应前后气体体积相等，增大压强平衡不移动，但若通入H2其浓度会增大，B项错误；升高温度，正逆反应速率都会增大，C项错误。答案：　A7．工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应的图象中，错误的是(　　)解析：　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，C错误；增大压强，

6、平衡向右移动，NH3%增大，D正确。答案：　C8．(2011·宁波高二质检)有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是(　　)A．高温、高压B．适宜温度、高压、催化剂C．低温、低压D．高温、高压、催化剂解析：　要增加甲醇的产量，需要从两方面考虑：一提高反应速率，可采取较高的温度，较大的压强，使用催化剂；二增大反应限度，低温、高压，有利于该可逆反应的平衡右移，所以可采取适宜温度、高压、催化剂。答案：　B9．(2011·福州高二质检)合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·m

7、ol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图：下列说法正确的是(　　)A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度解析：　若t1时升高了温度，则随后v正应增大至平衡，A错；若t3增大了压强，v正应增大，而不会减小，故C错；若t4时降低了温度，则v正应突然减小，曲线不应相连，D错。答案：　B10．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