化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控 （解析版）-2024年人教版新高二化學(xué)暑假講義+習(xí)題

第12講化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

￡顏羽目標(biāo)

i.通過工業(yè)合成氨適宜條件的選擇與優(yōu)化，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研

究中的重要作用。

2.在合成氨適宜條件的討論中，形成多角度分析化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件的思路，體會化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用

價值。

笈知識喜航

自發(fā)性

合成氨反應(yīng)的特點-

可逆性

合成氨條

原理分析

件的理論

選擇提高反應(yīng)速率的條件是

升高溫度、增大壓強(qiáng)

數(shù)據(jù)分析一

提高平衡混合物中氨的含量的

條件是降低溫度.增大壓強(qiáng)

壓強(qiáng)越大越好

低溫有利于提高原料的平

衡轉(zhuǎn)化率

問題討論催化劑改變反應(yīng)歷程，降低反

應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物在較低

溫度時能較快地發(fā)生反應(yīng)

分離出氨以促使平衡向生成氨的方向移動

壓強(qiáng)：

工業(yè)合成10-30MPa

氨的適宜工業(yè)合成溫度：400500℃

氨的適宜

條件使用鐵觸媒作催化劑

條件

液化氨并及時分離，補(bǔ)

充原料氣并循環(huán)利用

合成氨的工藝流程

選擇工業(yè)合成適宜條件的原則

一、合成氨條件的理論選擇

1.合成氨反應(yīng)的特點

合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)。已知298K時:AH=-92.4kJ-mol-1,A5=-198.2J-moP^K-1.

(1)自發(fā)性：常溫(298K)下，、H—TkS<0,能自發(fā)進(jìn)行。

(2)可逆性：反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

(3)燧變：AS<0,正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。

(4)焰變：AH<0,是放熱反應(yīng)。

2.原理分析

根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點，利用我們學(xué)過的影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件,

以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量，請?zhí)顚懴卤怼?/p>

條件提高反應(yīng)速率提高平衡轉(zhuǎn)化率

壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)

溫度升高溫度降低溫度

催化劑使用無影響

濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度,降低生成物濃度

3.數(shù)據(jù)分析

根據(jù)課本表2-2在不同溫度和壓強(qiáng)下(初始時N2和H2的體積比為1：3),平衡混合物中氨的含量實驗數(shù)據(jù)分

析，提高反應(yīng)速率的條件是丑高溫度、增大壓強(qiáng);提高平衡混合物中氨的含量的條件是降低溫度、增大壓

強(qiáng)。二者在溫度這一措施上是不一致的。實驗數(shù)據(jù)的分析與理論分析的結(jié)論是一致的。

二、工業(yè)合成氨的適宜條件

1.問題討論

⑴壓強(qiáng)

①原理分析：壓強(qiáng)越大越好。

②選用條件：目前，我國合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)為10?股MPa。

③合成氨時不采用更高壓強(qiáng)的理由：壓強(qiáng)越大，對材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求就越高，需要的動力也越

大，這將會大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。

(2)溫度

①原理分析：低溫有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率。

②選用條件：目前，在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400?500

③不采用低溫的理由：溫度降低會使化學(xué)反應(yīng)速率減小，達(dá)到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不

經(jīng)濟(jì)的。

合成氨反應(yīng)一般選擇400-500。。進(jìn)行的又一重要原因為鐵觸媒在500℃左右時的活性最大。

(3)催化劑

①原理分析：即使在高溫、高壓下，N2和H2的化合反應(yīng)仍然進(jìn)行得十分緩慢。

②選用條件：通常采用加入以鐵為主體的多成分催化劑,又稱鐵觸媒。

③選擇催化劑的理由:改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物在較低溫度時能較快地發(fā)生反應(yīng)。

另外，為了防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必須經(jīng)過凈化。

(4)濃度

①原理分析：在500℃和30MPa時，合成氨平衡混合物中NH3的體積分?jǐn)?shù)也只有26.4%,即平衡時N?和

H2的轉(zhuǎn)化率仍不夠高。

②采取的措施：采取迅速冷卻的方法,使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去；應(yīng)將NH3分離

后的原料氣循環(huán)使用,并及時補(bǔ)充N2和H2,使反應(yīng)物保持一定的濃度。

③采取該措施的理由：分離出NHa以促使平衡向生成NH3的方向移動,此外原料氣的循環(huán)使用并及時補(bǔ)充

原料氣，既提高了原料的利用率,又提高了反應(yīng)速率,有利于合成氨反應(yīng)。

2.工業(yè)合成氨的適宜條件

外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件

壓強(qiáng)10-30MPa

溫度400?500℃

催化劑使用鐵觸媒作催化劑

濃度液化氨并及時分離，補(bǔ)充原料氣并循環(huán)利用m(N2)：W(H2)=1：2.8]

3.合成氨的工藝流程

液態(tài)NthNH3+N2+H2

4.選擇工業(yè)合成適宜條件的原則

(1)考慮參加反應(yīng)的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等本身因素。

(2)考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等反應(yīng)條件。

(3)選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮設(shè)備條件、安全操作、經(jīng)濟(jì)成本等情況。

(4)選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮環(huán)境保護(hù)及社會效益等方面的規(guī)定和要求。

5.選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度

分析角度原則要求

從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢

既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛

從化學(xué)平衡移動分析

盾性

從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本

從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等

從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制

考點01合成氨條件的選擇

【例1】下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中，正確的是（）

A.從合成塔出來的混合氣體中，其中NH3只占15%,所以合成氨廠的產(chǎn)率都很低

B.由于氨易液化，N2、也在實際生產(chǎn)中可循環(huán)使用，所以總體來說合成氨的產(chǎn)率很高

C.合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400?500℃,目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

D.合成氨廠采用的壓強(qiáng)越大，產(chǎn)率越高，無需考慮設(shè)備、條件

【答案】B

【解析】合成氨的反應(yīng)在適宜的生產(chǎn)條件下達(dá)到平衡時，原料的轉(zhuǎn)化率并不高，但將生成的NH3分離，再

將未反應(yīng)的N2、比循環(huán)利用，可使氨的產(chǎn)率較高，A項錯誤、B項正確；合成氨工業(yè)選擇400?500℃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，C項錯誤；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，對設(shè)備、動力

的要求更高，因此選擇10?30MPa,D項錯誤。

【變式1-1］下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是（）

A.鐵作催化劑可加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動

B.升高溫度可以加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動

C.增大壓強(qiáng)能縮短到達(dá)平衡狀態(tài)所用的時間

D.合成氨采用的壓強(qiáng)是1x107?3xl07pa,因為該壓強(qiáng)下鐵觸媒的活性最高

【答案】C

【解析】催化劑可以改變反應(yīng)速率，但不能使平衡移動，只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間，A項錯誤；

升高溫度可以加快反應(yīng)速率，但合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此升高溫度不利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移

動，B項錯誤；增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快，C項正確；催化劑的活性取決于溫度的高低，而非壓強(qiáng)的大小，D

項錯誤。

考點02以合成氨為背景的綜合題

【例2】對于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析正確的是()

A.升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

B.增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

C.減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

D.加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

【答案】B

【解析】A項，合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對

吸熱反應(yīng)的速率影響更大，所以對該反應(yīng)來說，升高溫度對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯誤；B項，合成

氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正確；C項，減小反應(yīng)物濃

度，正反應(yīng)速率瞬間減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)速率瞬間不變，然后逐漸減小，故減

小反應(yīng)物濃度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯誤；D項，加入催化劑，對正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響

相同，錯誤。

【變式2-1】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)N2(g)+

3H2(g)2NH3(g)AH<0,673K>30MPa下，”(Nlh)和〃(區(qū))隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確

A.c點處反應(yīng)達(dá)到平衡

B.d點9時刻)和e點S時刻)處"g)不同

C.其他條件不變，773K下反應(yīng)至。時刻，”(H2)比圖中的d點的值要大

D.a點的正反應(yīng)速率比b點的小

【答案】C

【解析】c點是氫氣和氨氣物質(zhì)的量相等的點，該點以后，氫氣的量還在減少，氨氣的量還在增加，故c點

沒有達(dá)到平衡，A項錯誤；力和力兩個時刻反應(yīng)均處于平衡狀態(tài)，體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，故d、

e兩點氮氣的物質(zhì)的量相等，B項錯誤；773K>673K,工業(yè)合成氨為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，

氫氣的物質(zhì)的量增大，C項正確；反應(yīng)達(dá)到平衡前，a點反應(yīng)物濃度大于b點，因此a點的正反應(yīng)速率比b

點的大，D項錯誤。

考點03化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

【例3】某工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)M(g)AH<0。下列有關(guān)該工業(yè)生產(chǎn)的說法正確的是()

A.工業(yè)上合成M時，一定采用高壓條件，因為高壓有利于M的生成

B.若物質(zhì)B廉價易得，工業(yè)上一般采用加入過量的B以提高A和B的轉(zhuǎn)化率

C.工業(yè)上一般采用較高溫度合成M,因溫度越高，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高

D.工業(yè)生產(chǎn)中常采用催化劑，因為生產(chǎn)中使用催化劑可提高M(jìn)的日產(chǎn)量

【答案】D

【解析】加入過量B只能提高A的轉(zhuǎn)化率，B的轉(zhuǎn)化率降低；溫度升高，平衡逆向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

降低；使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率。

【變式3-1】工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）2NH3（g）AH<0,該反應(yīng)應(yīng)采取的適宜條件是（）

A.低溫、高壓、催化劑

B.適宜的溫度、高壓、催化劑

C.低溫、常壓、催化劑

D.適宜的溫度和壓強(qiáng)、催化劑

【答案】D

【解析】降溫，平衡右移，但反應(yīng)速率太慢，從反應(yīng)速率和催化劑的活性考慮，溫度選在700K左右；增

大壓強(qiáng)，平衡右移，但壓強(qiáng)太大，對設(shè)備要求很高，所以也要選擇適宜的壓強(qiáng)；催化劑能增大反應(yīng)速率，

要選擇催化劑，故D項符合題意。

￡遒關(guān)檢測

1.合成氨工業(yè)中N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）,選擇適宜的壓強(qiáng)時，不需要考慮的因素是

A.反應(yīng)速率B.平衡移動C.設(shè)備成本D.催化劑活性

【答案】D

【解析】A.該反應(yīng)為有氣體參與的反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)，各物質(zhì)的濃度增大，反應(yīng)速率加快，提高氨氣的

生成速率，這是需要考慮的因素，故A不選；

B.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的總量發(fā)生變化的反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利于氨高氨氣的生成，這

是需要考慮的因素，故B不選；

C.增大壓強(qiáng)，需要設(shè)備耐壓能力要大，就要考慮到制造耐壓設(shè)備的成本，這是需要考慮的因素，故C不選；

D.催化劑的活性與溫度有關(guān)，與壓強(qiáng)沒有關(guān)系，選擇適宜的壓強(qiáng)時，不需要考慮催化劑的活性，故D可

選；

故選D。

2.氨是一種重要的化工原料，主要用于化肥工業(yè)，也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè)；合成氨反應(yīng)N2（g）

+3H2（g）.'2NH3（g）AH=-92.4kJ/moL下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的說法正確的是

A.高溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)

B.反應(yīng)的AH=E（N-N）+3E（H-H）-6E（N-H）（E表示鍵能）

C.反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2x6.02x1023

D.該反應(yīng)采用高溫高壓條件是為了增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】C

【解析】A.該反應(yīng)氣體體積減小，是燃減的過程，即AS<0,當(dāng)AG=AW-TA5<0時反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，

則低溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)，A錯誤；

B.N2中氮原子間形成氮氮三鍵，則反應(yīng)的M=E(NmN)+3E(H-H)-6E(N-H)(E表示鍵能)，B錯誤；

C.反應(yīng)中每消耗ImolHz轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA,約等于2X6.02X1023,c正確；

D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，不能增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，但采用高溫主要是考慮化

學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的活性；該反應(yīng)氣體體積減小，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，可以增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，

D錯誤；

故選C。

3.合成氨解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題，下列有關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是

A.反應(yīng)物是N?和H?B.過程屬于生物固氮

C.反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)D.反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑

【答案】B

【解析】A.工業(yè)合成氨的原料是N2和,故A正確；

B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮，故B錯誤；

C.工業(yè)合成氨N2+3H2=NH3是一個可逆反應(yīng)，故C正確；

D.為了有利于合成氨，選擇了500℃左右的高溫，20MPa-50MPa的高壓，同時使用鐵觸媒做催化劑，故D

正確；

故選：B?

1

4.工業(yè)合成氨：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)AH=-92.4kJ-mo?,一般采用700K左右的溫度，其原因是

①提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率②適當(dāng)提高氨的合成速率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K左右時活性最大

A.只有①B.②④C.②③④D.①②

【答案】B

1

【解析】工業(yè)合成氨：N2(g)+3H2(g),2NH3(g)AH=-92.4kJ.mol-,該反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，要使平衡

向正反應(yīng)方向移動，應(yīng)降低溫度，但溫度過低反應(yīng)速率過小，不利于工業(yè)生成效益；溫度越高，反應(yīng)速率

越大，所以應(yīng)適當(dāng)升高溫度，使反應(yīng)速率增大。使用催化劑也能增大反應(yīng)速率，但在700K左右時催化劑的

活性最大，所以選擇采用700K左右的溫度。故選擇②④，故答案選B。

5.工業(yè)上用乙烯和水蒸氣合成乙醇的原理為CH2=CH2(g)+H2(3(g)；,CH3cH20H(g)。如圖是乙烯的轉(zhuǎn)化

溫度/℃

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.工業(yè)上采用的壓強(qiáng)為7MPa左右，溫度為250℃左右這是綜合考慮反應(yīng)速率和乙醇的產(chǎn)率等因素的結(jié)果

C.相同溫度下，壓強(qiáng)越大，乙烯的轉(zhuǎn)化率越大，平衡常數(shù)越大

D.給予足夠的壓強(qiáng)和適當(dāng)?shù)臏囟?，可實現(xiàn)乙烯的轉(zhuǎn)化率為100%

【答案】B

【解析】A.根據(jù)圖象得到，升高溫度，乙烯的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，即逆向是吸熱反應(yīng)，則該

反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.工業(yè)上采用的壓強(qiáng)為7MPa左右，溫度為250℃左右這是綜合考慮反應(yīng)速率和乙醇的產(chǎn)率、壓強(qiáng)對設(shè)備

要求等因素的結(jié)果，故B正確；

C.相同溫度下，壓強(qiáng)越大，乙烯的轉(zhuǎn)化率越大，但平衡常數(shù)不變，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故C錯誤；

D.該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此乙烯的轉(zhuǎn)化率不可能為100%,故D錯誤。

綜上所述，答案為B。

6.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是

A.從合成塔出來的混合氣體中，NH3只占15%,所以合成氨工業(yè)的效率都很低

B.由于氨易液化，容易分離，N2、a在實際生產(chǎn)中可循環(huán)利用，所以總體來說氨的產(chǎn)率較高

C.合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

D.合成氨工業(yè)采用鐵做催化劑，是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【解析】A.合成氨反應(yīng)在適宜的生產(chǎn)條件下達(dá)到平衡時，雖然原料的轉(zhuǎn)化率不高，但將生成的NH3分離出

去后，再將未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)利用，可提高氨的產(chǎn)率，故A錯誤；

B.由于氨易液化，容易分離，N2、H2在實際生產(chǎn)中可循環(huán)利用，所以總體來說氨的產(chǎn)率較高，故B正確；

C.合成氨反應(yīng)正向放熱，低溫才有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，合成氨工業(yè)中選擇700K左右的溫度，主

要是從反應(yīng)速率和催化劑活性兩方面考慮，故C錯誤；

D.使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，不影響轉(zhuǎn)化率，故D錯誤。

綜上所述，答案為B。

7.下列敘述符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實際的是

A.V2O5做催化劑B.NH3循環(huán)利用

C.將N2和H2從體系中分離出去D.反應(yīng)溫度由催化劑決定

【答案】D

【解析】A.工業(yè)合成氨生產(chǎn)中一般選擇鐵做催化劑，故A錯誤；

B.生產(chǎn)過程中將氨氣從混合氣體中分離出去后得到的N2和H2可以循環(huán)利用，故B錯誤；

C.將N2和H2從體系中分離出去，平衡逆向移動，不利于合成氨，不符合生產(chǎn)實際，故C錯誤；

D.催化劑在一定溫度下活性最大，催化效率最高，反應(yīng)溫度由催化劑決定，故D正確。

綜上所述，答案為D。

8.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N式g）+3Hz（g）=2NH3（g）AH<0,該反應(yīng)應(yīng)采取的適宜條件是

A.低溫、高壓、催化劑B.適宜的溫度、高壓、催化劑

C.低溫、常壓、催化劑D.適宜的溫度和壓強(qiáng)、催化劑

【答案】D

【解析】降溫，平衡右移，但反應(yīng)速率太慢，從反應(yīng)速率和催化劑的活性考慮，溫度選在700K左右增大壓

強(qiáng)，平衡右移，但壓強(qiáng)太大，對設(shè)備要求很高，所以也要選擇適宜的壓強(qiáng)；催化劑能增大反應(yīng)速率，要選

擇催化劑。

即采取的適宜條件是：適宜的溫度和壓強(qiáng)、催化劑。

答案選D。

9.下列生活和生產(chǎn)中的做法或事實，與調(diào)控反應(yīng)速率無關(guān)的是（）

A.牛奶放在冰箱中冷藏

B.使用加酶洗衣粉洗滌衣物

C.汽車的橡膠輪胎中要添加抑制劑

D.工業(yè)合成氨時，及時將氨氣液化分離

【答案】D

【解析】A.牛奶放在冰箱中冷藏，降低了溫度，反應(yīng)速率降低，A正確;

B.使用加酶洗衣粉洗滌衣物，相當(dāng)于使用了催化劑，加快反應(yīng)速率，B正確；

C.汽車的橡膠輪胎中要添加抑制劑是為了防止橡膠老化，延長壽命，降低了反應(yīng)速率，C正確；

D.工業(yè)合成氨時，及時將氨氣液化分離，是降低生成物濃度，使平衡正向進(jìn)行，與速率無關(guān)，D錯誤；

故選D。

10.不符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實際的是

A.鐵觸媒作催化劑B.N2、壓循環(huán)使用

C.NH3液化分離D.反應(yīng)在常壓下進(jìn)行

【答案】D

【解析】A.為加快反應(yīng)速率，合成氨生產(chǎn)中常用鐵觸媒作催化劑，A正確；

B.為提高原料利用率，合成氨生產(chǎn)中N2、田循環(huán)使用，B正確；

C.NH3液化分離降低生成物濃度有利于平衡正向進(jìn)行，C正確；

D.合成氨反應(yīng)在常壓下不能進(jìn)行，D錯誤；答案選D。

11.1905年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了合成氨的方法，他因此獲得了1918年度諾貝爾化學(xué)獎。哈伯法合成氨需

要20-50Mpa的高壓和500℃的高溫下，用鐵作催化劑，且氨的產(chǎn)率為10%?15%。2005年美國俄勒岡大

學(xué)的化學(xué)家使用了一種名為transFe(DMeOPrPE)2Cl2的鐵化合物作催化劑，在常溫常壓下合成出氨，反應(yīng)可

表示為N2+3H2=2NH3,下列有關(guān)說法正確的是()

A.不同的催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響均相同

B.哈伯法合成氨是吸熱反應(yīng)，新法合成氨是放熱反應(yīng)

C.新法合成能在常溫下進(jìn)行是因為不需要斷裂化學(xué)鍵

D.新法合成與哈伯法相比不需要在高溫條件下，可節(jié)約大量能源，極具發(fā)展愿景

【答案】D

【解析】A.不同的催化劑催化機(jī)理不同，效果也不同，但在其他條件相同時，轉(zhuǎn)化率相同，A錯誤；

B.新法合成與哈伯法合成都是反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，因此兩個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，只是新法降低

了反應(yīng)所需的能量，減少反應(yīng)過程中的能源消耗，B錯誤；

C.新法實際上是降低了反應(yīng)所需的能量，舊化學(xué)鍵要斷裂、新化學(xué)鍵也要同時生成，反應(yīng)的本質(zhì)與使用哪種

催化劑無關(guān)，C錯誤；

D.高溫條件需要大量能源，用transFe(DMeOPrPE)2C12作催化劑，在常溫常壓下合成出氨，減少能源消耗，

所以新法合成與哈伯法相比不需要在高溫條件下，可節(jié)約大量能源，極具發(fā)展遠(yuǎn)景，D正確；

故合理選項是D。

12.合成氨時既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的方法是()。

①減壓；②加壓；③升溫；④降溫；⑤及時從平衡混合氣中分離出NH3；⑥補(bǔ)充N2或H2；⑦加催化劑；⑧

減小N2或H2的量

A.③④⑤⑦B.②④⑥C.僅②⑥D(zhuǎn).②③⑥⑦

【答案】C

【解析】合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g).史露J巴“2NH3(g),該反應(yīng)的特點為：正反應(yīng)放熱且氣

體分子數(shù)減小；

①減壓，反應(yīng)速率減慢，平衡逆向移動，NH3的產(chǎn)率減小，①不可采??；

②加壓，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，NH3的產(chǎn)率增大，②可采?。?/p>

③升溫，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，NH3的產(chǎn)率減小，③不可采??；

④降溫，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，NH3的產(chǎn)率增大，④不可采??；

⑤及時從平衡混合氣中分離出NR,反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，NH3的產(chǎn)率增大，⑤不可采??；

⑥補(bǔ)充N2或H2,反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，NH3的產(chǎn)率增大，⑥可采??；

⑦加催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，NH3的產(chǎn)率不變，⑦不可采??；

⑧減小N2或H2的量，反應(yīng)速率減慢，平衡逆向移動，NH3的產(chǎn)率減小，⑧不可采??；

可采取的是②⑥，答案選C。

13.合成氨反應(yīng)為N2(g)+3H式g).-2NH3(g)AH=-92.4kJ?moL。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是

A.催化劑增大了正、逆反應(yīng)的活化能

B.升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

C.正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能

D.反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進(jìn)行可提高的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】C

【解析】A.催化劑降