高中化學(xué)魯教版選修4學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)：第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率13Word版含解析.doc

1、學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十三)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化工業(yè)合成氨(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。合成氨工業(yè)的生產(chǎn)流程如下：關(guān)于合成氨工業(yè)的說(shuō)法中不正確的是()A混合氣進(jìn)行循環(huán)利用遵循綠色化學(xué)思想B合成氨反應(yīng)須在低溫下進(jìn)行C對(duì)原料氣進(jìn)行壓縮是為了增大原料氣的轉(zhuǎn)化率D使用催化劑可以提高反應(yīng)的速率，但是不能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【解析】低溫雖然有利于平衡正向移動(dòng)，但低溫會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，不利于提高生產(chǎn)效率，答案選B?！敬鸢浮緽2在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列措施與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)的是()A不斷將氨分離出來(lái)B使用催化劑C采用700 K左右的高溫而不是900 K的高

2、溫D采用21075107Pa的壓強(qiáng)【解析】把氨分離出來(lái)是減小生成物濃度，有利于平衡右移；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，相對(duì)較低溫度(700 K)利于反應(yīng)向右進(jìn)行，同時(shí)該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，盡可能采取高壓利于正反應(yīng)，A、C、D都符合平衡移動(dòng)原理，而使用催化劑僅是為增大反應(yīng)速率，與平衡無(wú)關(guān)?！敬鸢浮緽3(2016聊城高二質(zhì)檢)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05310091】A增加壓強(qiáng)B降低溫度C增大CO的濃度 D更換催化劑【解析】選項(xiàng)A，該

3、反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率無(wú)影響；選項(xiàng)B，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于化學(xué)平衡向右移動(dòng)，提高CO的轉(zhuǎn)化率；增大CO的濃度會(huì)降低CO的轉(zhuǎn)化率；選項(xiàng)D，更換催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)?！敬鸢浮緽4有關(guān)合成氨工業(yè)的說(shuō)法中，正確的是 ()A從合成塔出來(lái)的混合氣體，其中NH3只占15%，所以生產(chǎn)氨的工廠的效率都很低B由于氨易液化，N2、H2在實(shí)際生產(chǎn)中是循環(huán)使用，所以總體來(lái)說(shuō)氨的產(chǎn)率較高C合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在700 K左右，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D合成氨廠采用的壓強(qiáng)是2107 Pa5107 Pa，因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵的活性最大【解析】合成氨的反應(yīng)在適宜的生產(chǎn)條

4、件下達(dá)到平衡時(shí)，原料的轉(zhuǎn)化率并不高，但生成的NH3分離出后，再將未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)利用，這樣處理后，可使氨的產(chǎn)率較高，A錯(cuò)誤，B正確；合成氨工業(yè)選擇700 K左右的溫度，主要從反應(yīng)速率和催化劑活性兩方面考慮，合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，低溫才有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；不論從反應(yīng)速率還是化學(xué)平衡考慮，高壓更有利于合成氨，但壓強(qiáng)太大，對(duì)設(shè)備、動(dòng)力的要求更高，因此選擇20 MPa50 MPa，D錯(cuò)誤。 【答案】B5對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說(shuō)法中正確的是()A達(dá)到平衡后加入N2，當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度比原平衡的大，N2的濃度比原平衡的

5、小B達(dá)到平衡后，升高溫度，既加快了正、逆反應(yīng)速率，又提高了NH3的產(chǎn)率C達(dá)到平衡后，縮小容器體積，既有利于加快正、逆反應(yīng)速率，又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率D加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，是因?yàn)檎磻?yīng)速率增大了，而逆反應(yīng)速率減小了【解析】達(dá)到平衡后，加入N2，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡后，NH3的濃度會(huì)增大，而N2的濃度不會(huì)減小；達(dá)到平衡后，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于NH3的生成；達(dá)到平衡后，縮小容器體積即增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；加入催化劑，能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間?！?/p>

6、答案】C6接觸法制硫酸工藝中，其主要反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，在450 并有催化劑存在條件下建立平衡，為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05310092】A及時(shí)分離出SO3氣體B選擇高效的催化劑C適當(dāng)升高溫度D增大O2的濃度【解析】增大O2的濃度可加速反應(yīng)的進(jìn)行，并使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)?！敬鸢浮緿7合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0,673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的小B點(diǎn)c

7、處反應(yīng)達(dá)到平衡C點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣D其他條件不變，773 K下反應(yīng)至t1時(shí)刻，n(H2)比圖中d點(diǎn)的值大【解析】a點(diǎn)的反應(yīng)物濃度大于b點(diǎn)，所以反應(yīng)速率a更快；c點(diǎn)的時(shí)候各種物質(zhì)的濃度仍在變化，并沒(méi)有達(dá)到平衡；而d、e兩點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡，濃度不再變化；升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，氫氣的濃度變大。【答案】D8將a L NH3通過(guò)灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎 L(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)。該b L氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是()A. B.C. D.【解析】鐵觸媒既可以催化氨的合成反應(yīng)，也能夠催化氨的分解反應(yīng)：N23H22NH32NH3N23H2V2 13

8、2可見(jiàn)，分解的氨的體積：(ba)L，則剩余氨的體積：a L(ba)L(2ab)L，該b L氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是。【答案】C9在密閉容器內(nèi)，使1 mol N2 3 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng)：3H2N22NH3H0。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05310093】(1)合成氨時(shí)選擇500 高溫的目的是_ _。(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是_。(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持體積不變，平衡將_移動(dòng)。(4)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，平衡將_移動(dòng)，反應(yīng)速率將_。(5)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入N2并保持壓強(qiáng)不變，平衡將_移動(dòng)。(6)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，保持體積不變，升高溫度時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)

9、分子質(zhì)量_(選填“增大”“減小”或“不變”，后同)，密度_。【解析】合成氨時(shí)選擇500 高溫可以加快反應(yīng)速率，而且工業(yè)上用的催化劑在該溫度時(shí)活性最大；因?yàn)槌跏己娃D(zhuǎn)化的N2和H2的濃度比都是13，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的濃度比是13；平衡時(shí)保持體積不變，充入氬氣平衡不移動(dòng)；保持壓強(qiáng)不變充入氬氣，容器體積變大，反應(yīng)速率將變小，平衡逆向移動(dòng)；充入N2并保持壓強(qiáng)不變，平衡將正向移動(dòng)；保持體積不變，升高溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量變大，平均相對(duì)分子質(zhì)量變小，密度不變?！敬鸢浮?1)加快反應(yīng)速率，工業(yè)上用的催化劑在該溫度時(shí)活性最大(2)13(3)不(4)逆向變小(5)正向

10、(6)減小不變10工業(yè)合成氨N2(g)3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑，加活性鐵會(huì)使圖中B點(diǎn)_(填“升高”或“降低”)，理由是_ _。(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K_，當(dāng)濃度商Q_K(填“”或“”)時(shí)，反應(yīng)向右進(jìn)行。(3)450 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)_500 時(shí)的平衡常數(shù)(填“”或“”)。(4)一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的合理措施有_(填字母代號(hào))。a高溫高壓b加入催化劑c增加N2的濃度d增加H2的濃度e分離出NH3【解析】(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能；(2)反應(yīng)向右進(jìn)行，說(shuō)明

11、QK；(3)該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，低溫有利于平衡正向移動(dòng)，450 時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大，即450 對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K大；(4)高溫使化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，H2轉(zhuǎn)化率降低，a不合理；催化劑對(duì)平衡無(wú)影響，b不合理；增加N2的濃度可以提高H2的轉(zhuǎn)化率，c可以；d降低H2的轉(zhuǎn)化率；分離出NH3，有利于平衡右移，e可以?！敬鸢浮?1)降低催化劑能降低反應(yīng)的活化能(2)(3)(4)ce11在2 L密閉容器中，合成氨反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知：450 時(shí)NH3的濃度大于550 時(shí)，則正反應(yīng)是_熱反應(yīng)。(2)反應(yīng)進(jìn)程中：02 s內(nèi)N2的物質(zhì)的量由2 mol變?yōu)?

12、mol，則v(H2)_。(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。Ac(N2)c(H2)c(NH3)B容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變Cv(N2)3v(H2)D容器內(nèi)的密度保持不變(4)可使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是_。A及時(shí)分離出NH3氣體B適當(dāng)升高溫度C增大壓強(qiáng)D選擇高效的催化劑【解析】(1)450 時(shí)NH3的濃度大于550 時(shí)，說(shuō)明溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)v(H2)3v(N2)0.75 molL1s1。(3)A中濃度相等，但不一定達(dá)到平衡，只有濃度不再改變時(shí)，表示達(dá)到了平衡；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，體積固定，故壓強(qiáng)不變，表示該反

13、應(yīng)已達(dá)平衡；C項(xiàng)中未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，故不能表示該反應(yīng)已達(dá)平衡；體積固定，質(zhì)量不變，密度不變，故不能表示該反應(yīng)已達(dá)平衡。(4)及時(shí)分離出NH3，減少生成物，反應(yīng)速率將減小，A不合題意；適當(dāng)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B不合題意；增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C符合題意；催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，D不合題意?！敬鸢浮?1)放(2)0.75 molL1s1(3)B(4)C能力提升12一定溫度下，在2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(s)2B(g)xC(g)H0，B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如甲圖所示，達(dá)到平衡后在t1、t2、t3、t4時(shí)都只改變了一

14、種條件，逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如乙圖所示。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05310094】 甲乙下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()Ax2，反應(yīng)開(kāi)始2 min內(nèi)，v(B)0.1 molL1min1Bt1時(shí)降溫，平衡逆向移動(dòng)Ct2時(shí)增大c(C)，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大Dt3時(shí)可能是減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)；t4時(shí)可能是使用催化劑，c(B)不變【解析】本題考查化學(xué)平衡圖像的分析及平衡移動(dòng)原理。從甲圖分析，B、C在相同時(shí)間內(nèi)濃度的變化量相等，則它們的系數(shù)是相等的，即x2，v(B)0.05 molL1min1，A項(xiàng)錯(cuò)。H0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫平衡正向移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)。增大c(C)，可看成是在容器上方的虛擬容器中加入C，當(dāng)達(dá)到平

15、衡時(shí)，再壓入容器中，平衡不移動(dòng)，則B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，故C項(xiàng)錯(cuò)。從乙圖分析，其中t3和t4條件的改變，平衡不移動(dòng)，則只可能是催化劑和等體積變化中的壓強(qiáng)改變，所以D項(xiàng)正確。【答案】D13(2016寧波高二質(zhì)檢)對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp1)溫度對(duì)反應(yīng)的影響平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響催化劑對(duì)反應(yīng)的影響圖示【解析】A項(xiàng)，p1達(dá)平衡時(shí)間短，所以p1p2，壓強(qiáng)增大時(shí)，平衡正向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大，不符合；B項(xiàng)，合成氨反應(yīng)正向放熱，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率變小，不符合；C項(xiàng)，向平衡體系中加氮?dú)猓磻?yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，符合；D項(xiàng)，催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間，不符合?！敬鸢浮緾14.CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)H_(填“”或“”)0。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 、1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_ _。.在其他