第四节 化学反应的调控 课后·训练提升 基础巩固 1.合成氨工业中既能增大反应速率,又能提高氨的产率的方法是( )。 ①减小压强 ②增大压强 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥分离出NH3后的N2、H2加压后输入合成塔 ⑦加催化剂 A.①④⑤⑦ B.③⑤ C.②⑥ D.②③⑥⑦ 答案:C 解析:合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的特点为可逆、放热、气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率增大,可以增大压强或反应物浓度。 2.对于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列研究结果和示意图相符的是( )。 选项 A B 研究 结果 压强对反应的影响 温度对反应的影响 图示 研究 结果 平衡体系增加N2对反应的影响 催化剂对反应的影响 图示 答案:C 解析:A项,由于p1条件先达到平衡,故p1>p2,由p1→p2,减小压强,化学平衡左移, NH3的体积分数应降低,错误;B项,由于此反应ΔH<0,故升温平衡左移,N2的转化率降低,错误;C项,增大N2的量,会使正反应速率瞬间增大,化学平衡右移,正确;D项,使用催化剂,能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,错误。 3.一定温度下,在恒压容器a和恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。开始时体积相同,达到平衡时两容器中N2的转化率比较( )。 A.a大 B.b大 C.a、b一样大 D.无法判断 答案:A 解析:先假设a容器开始时也保持容积不变,达到平衡时,容器a中N2的转化率α(a)与容器b中N2的转化率α(b)相等,即α(a)=α(b)。但达到平衡时,a容器的压强比开始变小了。若要保持开始时的压强,必须缩小容器a的容积,则平衡正向移动。因此再达平衡时,N2的转化率α1(a)变大了。即α1(a)>α(a),则α1(a)>α(b)。 4.纳米钴常用于CO加氢反应的催化剂:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )。 A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应的转化率 B.缩小容器容积,平衡向正反应方向移动,CO的浓度增大 C.从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率 D.工业生产中采用高温条件下进行,其目的是提高CO的平衡转化率 答案:B 解析:催化剂的优化不影响平衡的移动,不能提高反应物的转化率,A项错误;缩小容器容积即增大压强,平衡向气体体积减小的方向即正向移动,体系中各组分浓度均增大,B项正确;减小c(H2O)时正反应速率瞬间不变,v逆减小,平衡正向移动,C项错误;升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,D项错误。 5.德国化学家哈伯因发明用氮气和氢气合成氨的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。下列所示是哈伯法的流程图,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 答案:B 解析:②④⑤操作均有利于合成氨的化学平衡向右移动,提高转化率。 6.某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是( )。 A.将1 mol氮气、3 mol氢气,置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJ B.平衡状态由M变为N时,平衡常数K(M)
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