【精品推荐】2014届高考化学总复习 智能考点 归类总结（教材精讲+典型例题+跟踪训练）：反应速率与限度理论在化工生产上的应用（含方法提示和解析）

智能考点 反应速率与限度理论在化工生产上的应用 Ⅰ.课标要求 认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 Ⅱ.考纲要求 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 Ⅲ.教材精讲 1.合成氨的反应原理：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）298K时，△H==92.2kJ·mol—1 特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。 2.合成氨适宜条件的选择 （1）选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比；从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨；从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。 （2）选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间内的产量；对设备条件要求不能太高。 （3）合成氨的适宜条件：使用催化剂；适宜的压强：2×107～5×107Pa；适宜的温度：500℃左右；及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。 （4）合成氨的简要流程： Ⅳ.典型例题 例1.合成氨工业中，原料气（N2、H2、少量CO、NH3）在进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜（Ⅰ）溶液来吸收CO，其反应为： [Cu(NH3)2]Ac +CO+NH3 [Cu(NH3)2]Ac·CO，其△H＜0 （1）必须除去CO原因是 。 （2）醋酸二氨合铜（Ⅰ）溶液吸收原料气中CO的适宜条件是 。 （3）吸收CO后的醋酸铜氨液经适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力而循环使用，其再生的条件是 。 【解析】由于吸收CO的反应特点是正反应为气体体积缩小的放热反应，则： （1）除去CO是为了防止催化剂中毒。 （2）吸收CO的适宜条件是选择高压、低温及浓氨水作溶液。 （3）醋酸铜氨溶液再生的适宜条件是高温、低压。 例2.将对空气的相对密度为0.293的N2和H2的混合气体通过一固定容积的密闭容器中合成氨，反应一段时间后，从该容器中出来的气体在747℃、1.01×105Pa的条件下测得其密度为0.12g/L，此时达到平衡，求平衡时N2的转化率。 【解析】∵起始时混合气的平均相对分子质量M ==0.293×29==8.5 又 设起始时N2、H2的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时生成氨气的物质的量为xmol。 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1mol 3mol 0 平衡量 (1－x/2)mol (3－3/2x)mol xmol n(平)== (1－x/2)mol + (3－3/2x)mol + xmol==（4－x）mol 由PV==m/M·RT得：M==mRT/PV==0.12g·L—1×0.082atm L/mol·k×1020k÷1atm==10g/mol 据质量守恒得：(1mol×28g/mol +3mol×2g/mol)÷( 4－x）mol==10g/mol 解得：x==0.6 ∴N2的转化率==（0.6mol/2÷1mol）×100%==30% 答：N2的转化率为30%。 Ⅴ.跟踪训练 一.选择题（下列各题均只有一个合理答案，请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内，填在其它地方无效） 1.下面是合成氨的简要流程示意图： 沿x路线回去的物质是 A.N2和H2 B.催化剂 C.N2 D.H2 2.合成氨所需的氢气可由水和煤反应制得，其中有一步反应为CO +H2O CO2 +H2，其△H＜0。欲提高CO的转化率可采用的方法是 ①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大CO的浓度 ⑤增大水蒸气的浓度 A.①②③　　 B.④⑤　　 C.①⑤　　 D.⑤ 3.在某合成氨厂的合成氨反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6:8:1，出口处N2、H2、NH3的体积比为9:27:8，则N2的转化率为 A.75% B.50% C.25% D.20% 4.在固定容积的密闭容器中，氮气和氢气合成氨的反应达到了平衡，此时容器中含有0.1molN2、0.3molH2、0.2molNH3。若维持原来的条件，向该容器中再同时加入0.1molN2、0.3molH2、0.2molNH3，则 A.正、逆反应速率同时增大，化学平衡不移动 B.正、逆反应速率同时增大，平衡混合气中NH3的体积分数增大 C.正、逆反应速率同时增大，化学平衡向逆反应方向移动 D.正逆反应速率不变，化学平衡不移动 5.将装有1mo ... ...