魯科版（2019）選擇性必修1《2.4 化學反應條件的優化-工業合成氨》2020年同步練習卷（1）

• 1．可逆反應3H₂（g）+N₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，達到平衡后，為了使H₂的轉化率增大，下列選項中采用的三種方法都正確的是（　　）

  A．升高溫度，降低壓強，增加氮氣

  B．降低溫度，增大壓強，加入催化劑

  C．升高溫度，增大壓強，增加氮氣

  D．降低溫度，增大壓強，分離出部分氨
  組卷：18引用：7難度：0.9

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• 2．對于合成氨的反應來說，使用催化劑和施加高壓，下列敘述中正確的是（　　）

  A．都能提高反應速率，都對化學平衡狀態無影響

  B．都對化學平衡狀態有影響，都不影響達到平衡狀態所用的時間

  C．都能縮短反應達到平衡狀態所用的時間，加壓促進化學平衡正向移動

  D．催化劑能縮短反應達到平衡狀態所用的時間，而加壓不能
  組卷：23引用：1難度：0.8

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• 3．在合成氨時，要使氨的產率增大，又要使化學反應速率增大，可以采取的措施有（　　）
  ①減小壓強　②增大壓強　③升高溫度　④降低溫度　⑤恒溫恒容，再充入N₂和H₂　⑥恒溫恒壓，再充入N₂和H₂　⑦及時分離產生的NH₃　⑧使用催化劑

  A．②④⑤⑦

  B．②③④⑤⑦⑧

  C．②⑤

  D．②③⑤⑧
  組卷：9引用：2難度：0.5

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• 4．下圖所示為工業合成氨的流程圖。有關說法錯誤的是（　　）
  

  A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒

  B．步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉化率，又可以加快反應速率

  C．步驟③、④、⑤均有利于提高原料的轉化率

  D．產品液氨除可生產化肥外，還可用作制冷劑
  組卷：252引用：17難度：0.7

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• 12．合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業技術也產生了重大影響．合成氨反應的化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1．合成氨工業中原料氣N₂可從空氣中分離得到，H₂可用甲烷或焦炭與水蒸氣反應制得．
  （1）在一容積固定的密閉容器中注入N₂和H₂兩種氣體，發生上述反應．在某溫度下達到平衡時，各物質的濃度分別是：c（H₂）=9.00mol?L^-1，c（N₂）=3.00mol?L^-1，c（NH₃）=4.00mol?L^-1，此溫度下該反應的平衡常數K=

   

  ．
  （2）在三個相同容器中各充入1mol N₂和3mol H₂，在不同條件下反應并達到平衡，氨的體積分數隨時間變化的曲線如圖所示．下列說法中正確的是

   

  （填字母）．
  A．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且p₂＞p₁
  B．圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響，且p₁＞p₂
  C．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響，且T₁＞T₂
  D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響，且催化劑性能1＞2
  （3）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產生水煤氣，化學方程式為：
  C（s）+H₂O（g）═H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ?mol^-1，△S=+133.7J?K^-1?mol^-1
  該反應在常溫下能否自發進行？

   

  （填“能”或“不能”）．
  組卷：34引用：4難度：0.5

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• 13．科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
  Ⅰ．合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1。
  （1）在恒容密閉容器中發生上述反應，下列描述中能說明該反應已達平衡狀態的是

   

  。
  A．容器內氣體的平均摩爾質量保持不變
  B．2v_正（NH₃）=v_逆（N₂）
  C．容器中氣體的壓強保持不變
  D．N₂、H₂、NH₃的物質的量之比為1：2：3
  （2）673K、30MPa下，向容積為2.0L的恒容密閉容器中充入0.80mol N₂和1.60mol H₂，反應經3分鐘達到平衡，此時NH₃的體積分數為20%。
  ①該條件下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數K=

   

  （精確到小數點后一位）；K越大，表明反應達到平衡時

   

  。
  A．H₂的轉化率一定越高
  B．NH₃的濃度一定越大
  C．正反應進行得越完全
  D．化學反應速率越大
  ②若達平衡后再向該容器中充入0.40mol N₂和0.40mol NH₃，該平衡將

   

  。（填“向正反應方向移動”“向逆反應方向移動”或“不移動”）
  Ⅱ．根據“人工固氮”的最新研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發生下列反應：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=akJ?mol^-1．進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如表：
  

  T/K	303	313	323
  NH3的生成量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0

  （1）此合成反應的a

   

  0，△S

   

  0．（填“＞”、“＜”或“=”）
  （2）已知（K為平衡常數）：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）　K₁，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）　K₂，則N₂（g）+3H₂O（l）═2NH₃（g）+

  3

  2

  O₂（g）的K=

   

  。（用K₁、K₂表示）
  組卷：2引用：1難度：0.4

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