自學(xué)06化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控-【刷透假期】2023年高一化學(xué)暑假作業(yè)自測+預(yù)習(xí)自學(xué)(人教版2019)(原卷版+解析)

自學(xué)06化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控自學(xué)目錄：【核心素養(yǎng)分析】【知識導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】【自學(xué)內(nèi)容】【自學(xué)檢測】【核心素養(yǎng)分析】1.變化觀念與平衡思想：知道如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分析合成氨的適宜條件，體會應(yīng)用化學(xué)原理分析化工生產(chǎn)條件的思路和方法。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用，探索最適宜的化工生產(chǎn)條件?！局R導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．認識化學(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．知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程，對調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率具有重要意義?！咀詫W(xué)內(nèi)容】一、合成氨的反應(yīng)特點1．反應(yīng)原理：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－12．反應(yīng)特點(1)可逆性：反應(yīng)為反應(yīng)；(2)體積變化：正反應(yīng)為氣體體積的反應(yīng)；(3)焓變：ΔH0；(4)熵變：ΔS0；(5)自發(fā)性：ΔH-TΔS0，常溫下自發(fā)進行。3．影響合成氨反應(yīng)的條件（1）能加快合成氨反應(yīng)速率的方法有、、、等。（2）能提高平衡混合物中氨的含量的方法有、、等。二、合成氨反應(yīng)的適宜條件1.【思考與討論】p46參考答案：（1）原理分析對合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率提高平衡混合物中氨的含量（2）數(shù)據(jù)分析從原理分析和數(shù)據(jù)分析可知，有以下三方面選擇的條件不一致：①溫度變化的效果不一致。升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡混合物中氮的含量減?。唤档蜏囟?，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氨的含量增大。②壓強變化的效果一致。增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡混合物中氮的含量增大；減小壓強，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氮的含量減小。③使用或不使用催化劑的效果不一致。使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡混合物中氨的含量不變；不使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氨的含量不變。2.適宜條件（1）壓強①原理分析：壓強越越好。②選用條件：目前，我國合成氨廠一般采用的壓強為。③合成氨時不采用更高壓強的理由：。（2）溫度①原理分析：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。③不采用低溫的理由：，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。合成氨反應(yīng)一般選擇400～500℃進行的又一重要原因為。（3）催化劑①原理分析：在高溫、高壓下，N2和H2的反應(yīng)速率仍然。②選用條件：通常采用加入以為主體的多成分催化劑，又稱。③選擇催化劑的理由：。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。（4）濃度①原理分析：在500℃和30MPa時，平衡混合物中NH3的體積分數(shù)及平衡時N2和H2的轉(zhuǎn)化率仍較低。②采取的措施：合成氨生產(chǎn)通常采用N2和H2物質(zhì)的量之比為的投料比；采取的方法，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，并及時補充，使反應(yīng)物保持一定的濃度。③采取該措施的理由：分離出NH3以促使平衡向的方向移動，此外原料氣的循環(huán)使用并及時補充原料氣，既提高了原料的，又提高了反應(yīng)，有利于合成氨反應(yīng)。3.合成氨的工藝流程三、選擇工業(yè)合成適宜條件的原則1、選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過，又不能太從化學(xué)反應(yīng)限度分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的性，又要注意二者影響的性從原料的利用率分析增加原料，提高原料的利用率，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對催化劑的活性的限制2、選擇工業(yè)合成適宜條件的原則（1）溫度①所選溫度兼顧反應(yīng)速率，產(chǎn)品含量。②盡可能選擇催化劑的溫度。（2）壓強①所選壓強對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響大。②壓強不能無限大，防止增大成本和成本。（3）催化劑①選用催化效率高的催化劑。②催化劑對反應(yīng)有性，同一反應(yīng)物選用不同的催化劑，產(chǎn)物可能不同。A+BCA+BD③某些物質(zhì)能夠使催化劑中毒，失去活性。（4）濃度：原料盡可能循環(huán)利用①適當(dāng)增大物質(zhì)的濃度，提高難獲得原料的轉(zhuǎn)化率。②必要時可以采用反應(yīng)，以增大原料利用率。（5）反應(yīng)熱的綜合利用：一般采用。（6）反應(yīng)容器的選擇：容器有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。四、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1、含義：通過改變使一個可能發(fā)生的反應(yīng)按照某一方向進行。2、考慮實際因素：結(jié)合設(shè)備、安全、經(jīng)濟等情況，綜合考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，尋找合適的；根據(jù)環(huán)境保護及社會效益等方面的規(guī)定和要求做出分析，權(quán)衡利弊，才能實施生產(chǎn)。3、化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)的一般思路【自學(xué)檢測】一、正確的打“√”，錯誤的打“×”。1.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向。()2.能自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生。()3.因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù)。()4.使用催化劑能提高合成氨反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。()5.合成氨反應(yīng)中，壓強越大越利于增大反應(yīng)速率和平衡正向移動。()二、選擇題1．（2023秋·高二課時練習(xí)）工業(yè)合成氨：，一般采用700K左右的溫度，其原因是①提高的平衡轉(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① B．②④ C．②③④ D．①②2．（2023秋·上海楊浦·高二上海市控江中學(xué)?？计谀┫铝嘘P(guān)于硫酸工業(yè)和合成氨工業(yè)說法錯誤的是A．都采用了高壓 B．都使用了催化劑C．生產(chǎn)流程中都有造氣和凈化 D．都使用了熱交換器3.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．、的投料比采用1∶2.8(物質(zhì)的量比)而不是1∶3，是為了提高的轉(zhuǎn)化率B．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C．壓強采用10~30MPa，是因為該條件下催化劑的活性最好D．不斷將氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移動4．在硫酸工業(yè)中，通過如下反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)?H<0。下列說法不正確的是A．為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3，工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度越低越好B．使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率C．通入過量的空氣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．反應(yīng)后尾氣中的SO2必須回收5.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．工業(yè)合成氨的反應(yīng)是熵減小的放熱反應(yīng)，在低溫或常溫時可自發(fā)進行B．恒容條件下充入稀有氣體有利于的合成C．合成氨廠一般采用的壓強為10~30，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高D．的量越多，的轉(zhuǎn)化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成三、填空題1．在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使氧化成：

。下表為不同溫度和壓強下的轉(zhuǎn)化率(%)：450550(1)從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，可采用的條件是。(2)在實際生產(chǎn)中，選定400~500℃作為操作溫度，其原因是。(3)在實際生產(chǎn)中，采用的壓強為常壓，其原因是。(4)在實際生產(chǎn)中，通入過量空氣的目的是。(5)尾氣中有必須回收是為了。2．合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義，1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨，實現(xiàn)了人工固氮。(1)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為。(2)請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析，工業(yè)上選用氮氣與氫氣反應(yīng)固氮，而沒有選用氮氣和氧氣反應(yīng)固氮的原因是。序號化學(xué)反應(yīng)K(298K)的數(shù)值①N2(g)+O2(g)?2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)4.1×106(3)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，在一定條件下氨的平衡含量如下表。溫度/℃壓強/MPa氨的平衡含量2001081.5%550108.25%①該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。②其他條件不變時，溫度升高氨的平衡含量減小的原因是(填字母序號)。a.溫度升高，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動b.溫度升高，濃度商(Q)變大，Q>K，平衡逆向移動c.溫度升高，活化分子數(shù)增多，反應(yīng)速率加快d.溫度升高，K變小，平衡逆向移動③哈伯選用的條件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是。(4)圖1表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中M點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)；(5)圖2是合成氨反應(yīng)平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)隨溫度或壓強變化的曲線，圖中L(L1、L2)、X分別代表溫度或壓強。其中X代表的是(填“溫度”或“壓強”)；判斷L1、L2的大小關(guān)系并說明理由。

自學(xué)06化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控自學(xué)目錄：【核心素養(yǎng)分析】【知識導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】【自學(xué)內(nèi)容】【自學(xué)檢測】【核心素養(yǎng)分析】1.變化觀念與平衡思想：知道如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分析合成氨的適宜條件，體會應(yīng)用化學(xué)原理分析化工生產(chǎn)條件的思路和方法。2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用，探索最適宜的化工生產(chǎn)條件?！局R導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．認識化學(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．知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程，對調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率具有重要意義?！咀詫W(xué)內(nèi)容】一、合成氨的反應(yīng)特點1．反應(yīng)原理：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－12．反應(yīng)特點(1)可逆性：反應(yīng)為可逆反應(yīng)；(2)體積變化：正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)；(3)焓變：ΔH<0；(4)熵變：ΔS<0；(5)自發(fā)性：ΔH-TΔS<0，常溫下能自發(fā)進行。3．影響合成氨反應(yīng)的條件（1）能加快合成氨反應(yīng)速率的方法有升高溫度、增大壓強、增大反應(yīng)物濃度、使用催化劑等。（2）能提高平衡混合物中氨的含量的方法有降低溫度、增大壓強、增大反應(yīng)物濃度等。二、合成氨反應(yīng)的適宜條件1.【思考與討論】p46參考答案：（1）原理分析對合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量增大降低增大無影響（2）數(shù)據(jù)分析從原理分析和數(shù)據(jù)分析可知，有以下三方面選擇的條件不一致：①溫度變化的效果不一致。升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡混合物中氮的含量減??；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氨的含量增大。②壓強變化的效果一致。增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡混合物中氮的含量增大；減小壓強，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氮的含量減小。③使用或不使用催化劑的效果不一致。使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡混合物中氨的含量不變；不使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率減小，平衡混合物中氨的含量不變。2.適宜條件（1）壓強①原理分析：壓強越大越好。②選用條件：目前，我國合成氨廠一般采用的壓強為10～30MPa。③合成氨時不采用更高壓強的理由：壓強越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求越高，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，達到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。合成氨反應(yīng)一般選擇400～500℃進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：在高溫、高壓下，N2和H2的反應(yīng)速率仍然很慢。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進行反應(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，平衡混合物中NH3的體積分數(shù)及平衡時N2和H2的轉(zhuǎn)化率仍較低。②采取的措施：合成氨生產(chǎn)通常采用N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8的投料比；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NH3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)。3.合成氨的工藝流程三、選擇工業(yè)合成適宜條件的原則1、選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢從化學(xué)反應(yīng)限度分析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溫度對催化劑的活性的限制2、選擇工業(yè)合成適宜條件的原則（1）溫度①所選溫度兼顧反應(yīng)速率快，產(chǎn)品含量高。②盡可能選擇催化劑的最大溫度。（2）壓強①所選壓強對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響變化幅度大。②壓強不能無限大，防止增大設(shè)備成本和動力成本。（3）催化劑①選用催化效率高的催化劑。②催化劑對反應(yīng)有選擇性，同一反應(yīng)物選用不同的催化劑，產(chǎn)物可能不同。A+BCA+BD③某些物質(zhì)能夠使催化劑中毒，失去活性。（4）濃度：原料盡可能循環(huán)利用①適當(dāng)增大廉價物質(zhì)的濃度，提高難獲得原料的轉(zhuǎn)化率。②必要時可以采用循環(huán)反應(yīng)，以增大原料利用率。（5）反應(yīng)熱的綜合利用：一般采用熱交換器。（6）反應(yīng)容器的選擇：恒壓容器有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。四、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1、含義：通過改變反應(yīng)條件使一個可能發(fā)生的反應(yīng)按照某一方向進行。2、考慮實際因素：結(jié)合設(shè)備條件、安全操作、經(jīng)濟成本等情況，綜合考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，尋找合適的生產(chǎn)條件；根據(jù)環(huán)境保護及社會效益等方面的規(guī)定和要求做出分析，權(quán)衡利弊，才能實施生產(chǎn)。3、化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)的一般思路【自學(xué)檢測】一、正確的打“√”，錯誤的打“×”。1.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向。(×)2.能自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生。(×)3.因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù)。(×)4.使用催化劑能提高合成氨反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。(×)5.合成氨反應(yīng)中，壓強越大越利于增大反應(yīng)速率和平衡正向移動。(√)二、選擇題1．（2023秋·高二課時練習(xí)）工業(yè)合成氨：，一般采用700K左右的溫度，其原因是①提高的平衡轉(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① B．②④ C．②③④ D．①②【答案】B【解析】工業(yè)合成氨：，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。2．（2023秋·上海楊浦·高二上海市控江中學(xué)校考期末）下列關(guān)于硫酸工業(yè)和合成氨工業(yè)說法錯誤的是A．都采用了高壓 B．都使用了催化劑C．生產(chǎn)流程中都有造氣和凈化 D．都使用了熱交換器【答案】A【解析】A．硫酸工業(yè)采用了催化劑加熱條件，合成氨工業(yè)采用高溫、高壓、催化劑作用下反應(yīng)，故A錯誤；B．硫酸工業(yè)使用五氧化二釩作催化劑，合成氨工業(yè)使用鐵觸媒作催化劑，故B正確；C．生產(chǎn)流程中都有造氣和凈化，防止雜質(zhì)使催化劑中毒，降低催化效果，故C正確；D．兩個工業(yè)產(chǎn)生都是放熱反應(yīng)，兩者都使用了熱交換器，將放出的熱量對原料進行熱處理，可以降低成本，故D正確。綜上所述，答案為A。3.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．、的投料比采用1∶2.8(物質(zhì)的量比)而不是1∶3，是為了提高的轉(zhuǎn)化率B．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C．壓強采用10~30MPa，是因為該條件下催化劑的活性最好D．不斷將氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移動【答案】D【解析】A．適當(dāng)提高氮氣的比例，即N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8時更能提高H2的轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B．氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣的過程是放熱的，反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是加快反應(yīng)速率，并不是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，B錯誤；C．氮氣和氫氣反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，合成氨工業(yè)采用10~30MPa，是因為再增大壓強，平衡轉(zhuǎn)化率不會提高太多，且增大壓強對設(shè)備的要求更高，不能達到更好的經(jīng)濟效益，C錯誤；D．不斷將氨液化并移去液氨，目的是降低氨氣的濃度，使平衡正向移動，D正確；故選D。4．在硫酸工業(yè)中，通過如下反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)?H<0。下列說法不正確的是A．為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3，工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度越低越好B．使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率C．通入過量的空氣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．反應(yīng)后尾氣中的SO2必須回收【答案】A【解析】A．為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3即平衡正向移動，同時考慮到溫度對速率的影響，工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度并不是越低越好，A錯誤；B．使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，B正確；C．通入過量的空氣促使平衡正向移動，可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率，C正確；D．二氧化硫在轉(zhuǎn)化中并未達到100%轉(zhuǎn)化且二氧化硫有毒性的污染性氣體需回收并循環(huán)利用，D正確；故選A。5.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．工業(yè)合成氨的反應(yīng)是熵減小的放熱反應(yīng)，在低溫或常溫時可自發(fā)進行B．恒容條件下充入稀有氣體有利于的合成C．合成氨廠一般采用的壓強為10~30，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高D．的量越多，的轉(zhuǎn)化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成【答案】A【解析】A．根據(jù)時反應(yīng)可以自發(fā)進行，該反應(yīng)的、，所以在低溫或常溫下可自發(fā)進行，A正確；B．恒容條件下充入稀有氣體，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度沒有改變，則平衡不移動，對氨氣的合成沒有影響，B錯誤；C．合成氨的反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)，高壓有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，且能提高正反應(yīng)速率，跟催化劑的活性無關(guān)，C錯誤；D．的量越多，的轉(zhuǎn)化率越大，但并不是越多越好，D錯誤；故選A。三、填空題1．在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使氧化成：

。下表為不同溫度和壓強下的轉(zhuǎn)化率(%)：450550(1)從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，可采用的條件是。(2)在實際生產(chǎn)中，選定400~500℃作為操作溫度，其原因是。(3)在實際生產(chǎn)中，采用的壓強為常壓，其原因是。(4)在實際生產(chǎn)中，通入過量空氣的目的是。(5)尾氣中有必須回收是為了。【答案】(1)低溫、高壓(2)在該溫度下催化劑的活性最強，選擇此溫度可提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達到平衡所需要的時間(3)在常壓、400~500℃時，的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若再加壓，對設(shè)備等的要求高，加大了成本，不經(jīng)濟(4)增大氧氣的濃度，使平衡向生成的方向移動，同時提高的轉(zhuǎn)化率(5)減少對環(huán)境的污染【解析】(1)根據(jù)題干信息，該反應(yīng)放熱且反應(yīng)前后氣體體積減小，因此增大壓強和降低溫度可以使得反應(yīng)正向進行，即為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，可采用的條件是低溫、高壓；(2)根據(jù)表格信息可知，400~500℃時，催化劑的活性最強，選擇此溫度可提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達到平衡所需要的時間；(3)在常壓、400~500℃時，的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若再加壓，對設(shè)備等的要求高，加大了成本，不經(jīng)濟，因此在實際生產(chǎn)中，常采用常壓即可；(4)實際生產(chǎn)中，通入過量的空氣可以增大氧氣的濃度，使平衡向生成的方向移動，同時提高的轉(zhuǎn)化率；(5)SO2有毒且能夠形成酸雨，直接排放至空氣中會污染環(huán)境，因此尾氣中的SO2必須回收，以減少對環(huán)境的污染。2．合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義，1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨，實現(xiàn)了人工固氮。(1)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為。(2)請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析，工業(yè)上選用氮氣與氫氣反應(yīng)固氮，而沒有選用氮氣和氧氣反應(yīng)固氮的原因是。序號化學(xué)反應(yīng)K(298K)的數(shù)值①N2(g)+O2(g)?2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)4.1×106(3)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，在一定條件下氨的平衡含量如下表。溫度/℃壓強/MPa氨的平衡含量2001081.5%550108.25%①該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。②其他條件不變時，溫度升高氨的平衡含量減小的原因是(填字母序號)。a.溫度升高，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動b.溫度升高，濃度商(Q)變大，Q>K，平衡逆向移動c.溫度升高，活化分子數(shù)增多，反應(yīng)速率加快d.溫度升高，K變小，平衡逆向移動③哈伯選用的條件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因