第2章 第4节　化学反应条件的优化——工业合成氨（课件 学案 习）高中化学 鲁科版（2019）选择性必修 第一册

第4节　化学反应条件的优化———工业合成氨 1.在密闭容器内，N2、H2起始的物质的量分别为10 mol、30 mol，达到平衡时N2的转化率为25％。若从NH3开始，在相同条件下欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则应加入NH3的物质的量及NH3的转化率为（　　） A.15 mol和25％ B.20 mol和50％ C.20 mol和75％ D.40 mol和50％ 2.一定温度下，在恒压容器a和恒容容器b中，分别充入等量的体积比为1∶3的N2和H2。开始时两容器的容积相同，则达到平衡时两容器中N2的转化率（　　） A.a中大 B.b中大 C.a、b中一样大 D.无法判断 3.工业上用N2和H2合成NH3，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　） A.消耗0.1 mol H2时，生成N—H数目为0.2 NA B.合成氨反应温度一般选择400～500 ℃，因为该反应为吸热反应 C.0.4 mol N2所含电子的数目为4NA D.氧化22.4 L NH3生成NO，消耗O2分子数为2NA 4.合成氨所需的氢气可用煤和水作为原料经多步反应制得，其中的一步反应为 CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（　　） A.增加压强 B.降低温度 C.增大CO的浓度 D.更换催化剂 5.N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0，向容器中通入1 mol N2和3 mol H2，当反应达到平衡时，下列措施能提高N2转化率的是（　　） ①降低温度 ②维持温度、容积不变，按照物质的量之比为1∶3再通入一定量的N2和H2 ③增加NH3的物质的量 ④维持恒压条件，通入一定量惰性气体 A.①④ B.①② C.②③ D.③④ 6.合成氨反应的正反应是气态物质系数减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如图所示。 下列关于合成氨工业的说法中不正确的是（　　） A.将混合气体进行循环利用符合绿色化学思想 B.合成氨反应需在低温下进行 C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D.使用催化剂可以提高反应速率，提高单位时间内氨气的产量 7.（2025·广州高二期末）H2与N2在固体催化剂表面合成NH3的模拟示意图如图所示，图中1个分子或原子代表1 mol该分子或原子，已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92 kJ·mol－1。下列说法正确的是（　　） 、、分别代表N2、H2和NH3 A.该反应在高温下可自发进行 B.实际生产采用高温和高压，目的是提高平衡产率 C.实际工业合成塔流出气体时尚未达到平衡状态，故使用固体催化剂能提高转化率 D.1 mol N2和3 mol H2断键生成2 mol N和6 mol H吸收的能量为｜ΔH1＋ΔH2｜ 8.（2025·湖南长沙高二检测）在一定条件和催化剂作用下，二氧化碳加氢可以合成二甲醚（CH3OCH3），发生反应Ⅰ：2CO2（g）＋6H2（g）CH3OCH3（g）＋3H2O（g）　ΔH1＜0，在同一条件下还可能发生副反应Ⅱ：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH2＞0。下列说法正确的是（　　） A.实际生产中温度常常控制在500 ℃左右，这是因为在高温下生成二甲醚的选择性较高 B.增大压强有助于生成更多二甲醚，故生产中使用的压强越大越好 C.在任何温度下反应Ⅰ都能自发进行 D.及时将二甲醚从体系中分离出来有助于提高二甲醚的平衡产率 9.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 据此回答以下问题： （1）①该反应的化学平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　　。 ②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数越　　　。 （2）某温度下，若把10 mol N2与30 mol H2置于容积为10 L的恒容密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20％，则该温度下反应的平衡常数K＝　　　　　（可用分数表示）。能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　（填字母）。 a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变 c.v正（N2） ... ...