化學(xué)選修四(魯科)練習(xí)：第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨word版含解析(編輯修改稿)
2025-07-12 20:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 O(g) ΔH0，升高溫度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動B．合成NH3的反應(yīng)，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采取相對較低的溫度C．溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，當(dāng)加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺D．對2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，增大平衡體系的壓強(qiáng)(壓縮體積)可使體系顏色變深答案：D二、非選擇題(本題包括3個小題，共52分)7．(17分)工業(yè)上合成氨是在一定條件下進(jìn)行如下反應(yīng)：N2 (g)＋3H2 (g)2NH3 (g) ΔH＝－ kJmol－1，其部分工藝流程如下圖所示：反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表：氣體氮氣氫氣氨熔點/℃－－－沸點/℃－－－回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝________。隨著溫度升高，K值______(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)平衡常數(shù)K值越大，表明________(填字母)。A．N2的轉(zhuǎn)化率越高B．NH3的產(chǎn)率越大C．原料中N2的含量越高D．化學(xué)反應(yīng)速率越快(3)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程。即反應(yīng)后通過把混合氣體的溫度降低到________使__________分離出來；繼續(xù)循環(huán)的氣體是________。解析：(1)由方程式N2(g)＋3H2 (g) 2NH3 (g)不難寫出：K＝ ，根據(jù)此反應(yīng)ΔH0，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即向左移動，[NH3]減小，[N2]和[H2]增大，故K減小。(2)平衡常數(shù)K值越大，說明[NH3]越大，[N2]和[H2]就越小，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大，故N2的轉(zhuǎn)化率就越高，NH3的產(chǎn)率就越大(注：產(chǎn)率是指實際產(chǎn)生的NH3與理論產(chǎn)生的NH3的物質(zhì)的量之比)。(3)根據(jù)氣體的熔、沸點可知，氨氣容易液化，使其分離可使平衡正向移動，剩余N2和H2循環(huán)使用，以提高產(chǎn)率。答案：(1) 減小 (2)AB(3)－ ℃ 氨 N2和H28．(18分)合成氨反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的大量運(yùn)用，滿足了人口的急劇增長對糧食的需求，也為有機(jī)合成提供了足夠的原料——氨。合成氨反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。在298 K時：ΔH＝－ kJmol－1，K＝106(molL－1)－2。(1)從平衡常數(shù)來看，反應(yīng)的限度已經(jīng)很大，為什么還需要使用催化劑？______________________________________________________________________________________________________。(2)試分析實際工業(yè)生產(chǎn)中采取700 K左右的溫度的原因：_____________________________________________________。(3)298 K，105 Pa，在10 L密閉容器中充入10 mol氮氣、30 mol氫氣和20 mol氨氣，開始的
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