课时跟踪检测(十三)化学反应条件的优化工业合成氨.docVIP

课时跟踪检测(十三)　化学反应条件的优化——工业合成氨 1．工业上合成氨一般采用700 K左右的温度，其原因是(　　) ①适当提高氨的合成速率　②提高H2的转化率 ③提高氨的产率　④催化剂在700 K时活性最大 A．只有①　　　　　　　B．①② C．②③④ D．①④ 2．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 3．某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g) ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法正确的是(　　) A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量 4．1913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．①②③ B．②④⑤ C．①③⑤ D．②③④ 5．在合成氨时，既要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有(　　) ①增大体积使压强减小　②减小体积使压强增大　③升高温度　④降低温度　⑤恒温恒容，再充入等量的N2和H2　⑥恒温恒压，再充入等量的N2和H2　⑦使用合适的催化剂 A．②④⑤ B．②③④⑤⑦ C．②⑤ D．②③⑤⑦ 6．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，N2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，逆反应速率减小 7．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NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率较高 C．合成氨工业的反应温度控制在700 K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107 Pa～5×107 Pa，因为该压强下铁的活性最大 8．工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题： (1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点________(填“升高”或“降低”)，理由是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)该反应平衡常数表达式为：K＝________，当浓度商Q________K(填“”、“”或“＝”)时，反应向右进行。 (3)450℃时该反应的平衡常数________500℃时的平衡常数(填“”、“”或“＝”)。 (4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有________(填字母代号)。 a．高温高压　b．加入催化剂　c．增加N2的浓度　d．增加H2的浓度　e．分离出NH3 9．合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。在298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·K－1·mol－1，K＝6.6×105(mol·L－1)－2。(忽略温度对ΔH和ΔS的影响) (1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大了，为什么还需要使用催化剂？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)试分析实际工业生产中采取700 K左右的温度的原因：____________________________________________________________________________________________ _