【高中化学人教版(2019)选择性必修1同步练习】第四节化学反应的调控
一、单选题
1.合成氨工业中,下列措施有利于提高平衡转化率的是( )
A.提高反应温度 B.从反应体系中分离出氨
C.使用催化剂 D.恒温恒压下,充入稀有气体
2.工业上合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在实际生产中为提高合成氨的反应速率,下列说法正确的是( )
A.温度越高,反应速率越快,因此采取的温度越高越好
B.压强越高,反应速率越快,因此采取的压强越高越好
C.催化剂能加快反应速率,因此可选用适当的催化剂
D.可向容器中加入一定量的水蒸气,使氨气溶解以提高反应速率
3.合成氨的反应为N2+3H2 2NH3 △H=-92.4kJ/mol,下列有关说法中错误的是( )
A.对原料气进行压缩,可增大原料气的平衡转化率
B.采用高温条件的目的是为了提高原料的平衡转化率
C.使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率
D.混合气分离氨后进行循环利用,遵循绿色化学思想
4.工业上通常采用在铁触媒、400-500℃、10MPa-30MPa的条件下合成氨,其反应为:,该反应一定条件下自发。2016年,中国科学院大连化学物理研究所的研究团队研制了一种新型催化剂,将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa。下列说法正确的是
A.不同的催化剂对化学反应速率的影响均相同
B.该反应的,
C.工业上通常采用在400-500℃的条件下合成氨,主要是为了提高产率
D.采取迅速冷却的方法将生产的氨气变成液氨后分离出去,可以增大正反应速率同时提高反应物转化率
5.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A.向盛有H2O2溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,迅速产生大量气泡
B.打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
C.由2NO2(g)N2O4(g)组成的平衡体系,加压后颜色加深
D.工业上选择500℃,30MPa的条件下合成氨
二、填空题
6.工业合成氨选择左右高温的原因是 。
工业制备的氨可通过下列方法合成中性肥料尿素:
第一步: (反应速率较快)
第二步: (反应速率较慢)
第一步反应的平衡常数的表达式为 。
7.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ mol﹣1.一种工业合成氨的简式流程图1:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ mol﹣1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是 (填序号)
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量.若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为
(3)图2表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系.根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:
(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号) 简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法
三、综合题
8.依据事实,写出下列反应的热化学方程式.
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ
(3)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择;化学平衡移动原理
2.【答案】C
【知识点】合成氨条件的选择
3.【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
4.【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择
5.【答案】B
【知识点】合成氨条件的选择;化学平衡移动原理
6.【答案】为了提高化学反应速率,最主要是该温度下催化剂的活性最大;
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;合成氨条件的选择
7.【答案】2NH4HS+O22NH3 H2O+2S;a;90% ;14.5%;Ⅳ;对原料气加压,分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用
【知识点】合成氨条件的选择
8.【答案】(1)CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ mol﹣1
(2)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ mol﹣1
(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1
【知识点】合成氨条件的选择
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