20xx人教版高中化學(xué)選修2第3課時合成氨的反應(yīng)原理(編輯修改稿)
2025-01-14 03:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (反應(yīng)放熱 )，從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看，合成氨的適宜條件一般為壓強： 20 MPa～ 50 MPa，溫度： 500 ℃ 左右，催化劑：鐵觸媒。下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述 不正確 ． ． ． 的是 ( ) ，可使氮氣和氫氣混合氣體之間的反應(yīng)在較低溫度下取得較高的反應(yīng)速率 ，可以使氮氣全部轉(zhuǎn)化為氨 、反應(yīng)物的濃度、壓強等因素的影響 ，不利于提高反應(yīng)速率 【解析】 使用鐵觸媒能等幅度地加快正、逆反應(yīng)速 率，雖然平衡不發(fā)生移動，但能縮短達到合成氨平衡的時間。但對于可逆反應(yīng)，無論什么條件下，都不可能進行到底。通過改變影響化學(xué)平衡移動的條件 (如溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強等因素 )，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的限度。溫度升高，有利于提高反應(yīng)速率。 ，常加熱至 500℃ ,下列有關(guān)敘述正確的是（ ） ，縮短達到平衡所需要的時間 v 正 ，減小 v 逆 【解析】 合成氨是放熱反應(yīng)，采用 500℃的高溫，從化學(xué)平衡上看，由于合成氨反應(yīng)放熱，不利于氨的合成。但是為了提高反應(yīng)速率，更快、更多的生成氨，也采用適當(dāng)?shù)母邷亍? ，合成氨反應(yīng)達到平衡后，混合氣體中 NH3 的體積分數(shù)為 25%。若反應(yīng)前后保持條件不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是（ ） A. 1/5 B. 1/4 C. 1/3 D. 1/2 【解析】 設(shè)平衡后混合氣體 的體積為 100mL，則其中氨的體積為 25mL。由反應(yīng)的化學(xué)方程式 N2＋ 3H2 2NH3 可以看出，每生成 2 體積的 NH3，反應(yīng)體系的總體積也縮小 2體積，從而推知，反應(yīng)后縮小的氣體體積和平衡后混合氣體中 NH3 的體積相等，即縮小的氣體體積為 25mL，則反應(yīng)前的氣體體積為 100mL＋ 25ml＝ 應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是 25∶ 125＝ 1/5，即選項 A正確。 二、填空題（共 15分） 8.(7分 ) 已知： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) △ H＜ 0， 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g) △ H＜ 0。 請回答下列問題： (1)從影響化學(xué)反應(yīng)速 率和化學(xué)平衡的因素分析，要有利于 NH3 和 SO3 的生成，理論上應(yīng)采取的措施是 ______________________________。實際生產(chǎn)中采取的措施是 __________ _____________________________。 (2)在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，要分離出氨，目的是 ______________；而合成 SO3 的過程中，則不需要分離出 SO3，原因是 ______________________________________。 8.(1)適當(dāng)溫度、高壓、催化劑 (1 分 ) 合成氨：適當(dāng)溫度、高 壓、催化劑； (1 分 ) 合成 SO3：適當(dāng)溫度、常壓、催化劑 (1 分 ) (2)減小生成物的濃度，使平衡向生成 NH3 的方向移動 (2 分 ) 該反應(yīng)向生成 SO3 的方向進行的程度較大，達到平衡后 SO2剩余量較少，故不需要分離 SO3(2分 ) 【解析】 工業(yè)上合成 SO3與合成氨的最大不同之處是該反應(yīng)是在常壓下進行的，原因是在常壓下該反應(yīng)向生成 SO3的方向進行的程度已經(jīng)很大，采用高壓雖能使平衡向生成 SO3方向移動，但產(chǎn)生高壓既需要動力又對反應(yīng)容器耐壓性有較高要求，綜合生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益兩方面因素，實際生產(chǎn)時，在常壓下進行最合理。 9.(8 分 ) 工業(yè)上合成氨是在一定條件下進行如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ，其部分工業(yè)流程如下： 回答下列問題： (1)已知： N2(g)+O2(g)=2NO(g) △ H=4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △ H=905kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2(g) △ H=則 N2(g)+2H2 2NH3(g)的 △ H= __________； (2)如果工業(yè)上，在一定溫度下，將 6molH2氣體通入到體積為 1 升的密閉容器中。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，
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