2026鲁科版高中化学选择性必修1基础题--第2章　第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨

中小学教育资源及组卷应用平台 2026鲁科版高中化学选择性必修1 第2章　化学反应的方向、限度与速率 第4节　化学反应条件的优化———工业合成氨 基础过关练 题组一　合成氨条件的选择 1.(2025湖南湖湘教育三新探索协作体期中)在500 ℃、60.0 MPa条件下合成氨,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.移走NH3可增大正反应速率,提高原料转化率 B.按a点的投料比进行反应,当N2的体积分数不变时达到平衡状态 C.b点的平衡体系中,H2的体积分数约为36% D.N2的量越多,H2的转化率越大,因此,充入的N2越多越有利于NH3的合成 2.合成氨的化学反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.2 kJ·mol-1。 吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究,提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在温和条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示),利用这种方案所得氨的体积分数最终可高达82.5%。下列有关分析错误的是 (　　) A.铁是该合成氨反应的催化剂 B.采用该方案生产氨气,活化能不变 C.采用该方案生产氨气,ΔH不变 D.该方案所得氨的含量高,与反应温度较低有关 3.氨的工业化生产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。合成氨反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH。在298 K时:该反应的ΔH=-92.2 kJ·mol-1,K=4.1×106 L2·mol-2。 (1)从平衡常数来看,反应的限度已经很大,为什么还需要使用催化剂 　　　　　 　 　　　　　　　　 　。 (2)试分析实际工业生产中合成氨选择400~500 ℃的原因: 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)298 K、1.01×105 Pa下,在10 L密闭容器中充入10 mol氮气、30 mol氢气和20 mol氨气,开始时反应向　　　(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,反应进行5 min后体系能量的变化为　　　　　(填“吸收”或“放出”)184.4 kJ,容器内压强与原来的压强之比为　　　　。 (4)从开始至5 min时,用N2浓度变化表示该反应的平均速率:v(N2)=　　　　　　。 题组二　化学反应的调控 4.(2025辽宁沈阳期中)工业合成甲醇的原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　ΔH<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.“净化”的目的是防止催化剂失活 B.合成甲醇时压强越大越好 C.“冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率 D.采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率 5.(2025吉林期中调研)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是 (　　) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A.从理论上分析,为了使SO2尽可能多地转化为SO3,应选择的条件是450 ℃、10 MPa B.在实际生产中,通入过量的空气,可增大O2浓度,SO2和O2的转化率均会提高 C.在实际生产中,选定的温度在400~500 ℃,原因是温度过低会使反应速率太小,达平衡所需时间变长,温度过高,SO2的转化率会较低,温度为400~500 ℃下催化剂活性较佳 D.在实际生产中,采用的压强为常压,原因是常压下SO2的转化率已经很高,压强过大对设备要求过高 6.(不定项)(2025山东济南一中学情检测)在工业生产硝酸过程中,反应Ⅰ、Ⅱ均在氧化炉中发生,不同温度下各反应的化学平衡常数(K)如下表所示。下列说法正确的是 (　　) 温度K反应 反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) 反应Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) 500 K 1.1×1026 mol·L-1 7.1×1014 mol·L-1 700 K 2.1×1019 mol·L-1 2.6×1025 mol·L-1 A.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应 B.升高氧化炉的温度,可加快反应Ⅰ的逆反应速率,减慢反应Ⅱ的逆反应速率 C.通过减小氧化炉的压强,可促进 ... ...