鲁科版（2019）选择性必修1《2.4 化学反应条件的优化-工业合成氨》2020年同步练习卷（1）

• 1．可逆反应3H₂（g）+N₂（g）⇌2NH₃（g）△H＜0，达到平衡后，为了使H₂的转化率增大，下列选项中采用的三种方法都正确的是（　　）

  A．升高温度，降低压强，增加氮气

  B．降低温度，增大压强，加入催化剂

  C．升高温度，增大压强，增加氮气

  D．降低温度，增大压强，分离出部分氨
  组卷：18引用：7难度：0.9

  解析

• 2．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是（　　）

  A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响

  B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间

  C．都能缩短反应达到平衡状态所用的时间，加压促进化学平衡正向移动

  D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而加压不能
  组卷：23引用：1难度：0.8

  解析

• 3．在合成氨时，要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有（　　）
  ①减小压强　②增大压强　③升高温度　④降低温度　⑤恒温恒容，再充入N₂和H₂　⑥恒温恒压，再充入N₂和H₂　⑦及时分离产生的NH₃　⑧使用催化剂

  A．②④⑤⑦

  B．②③④⑤⑦⑧

  C．②⑤

  D．②③⑤⑧
  组卷：9引用：2难度：0.5

  解析

• 4．下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是（　　）
  

  A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒

  B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率

  C．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的转化率

  D．产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂
  组卷：251引用：17难度：0.7

  解析

• 12．合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-92.2kJ•mol^-1．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得．
  （1）在一容积固定的密闭容器中注入N₂和H₂两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c（H₂）=9.00mol•L^-1，c（N₂）=3.00mol•L^-1，c（NH₃）=4.00mol•L^-1，此温度下该反应的平衡常数K=

   

  ．
  （2）在三个相同容器中各充入1mol N₂和3mol H₂，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示．下列说法中正确的是

   

  （填字母）．
  A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p₂＞p₁
  B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p₁＞p₂
  C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T₁＞T₂
  D．图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能1＞2
  （3）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气，化学方程式为：
  C（s）+H₂O（g）═H₂（g）+CO（g）△H=+131.3kJ•mol^-1，△S=+133.7J•K^-1•mol^-1
  该反应在常温下能否自发进行？

   

  （填“能”或“不能”）．
  组卷：34引用：4难度：0.5

  解析

• 13．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
  Ⅰ．合成氨的原理为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1。
  （1）在恒容密闭容器中发生上述反应，下列描述中能说明该反应已达平衡状态的是

   

  。
  A．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
  B．2v_正（NH₃）=v_逆（N₂）
  C．容器中气体的压强保持不变
  D．N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：2：3
  （2）673K、30MPa下，向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80mol N₂和1.60mol H₂，反应经3分钟达到平衡，此时NH₃的体积分数为20%。
  ①该条件下反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）的平衡常数K=

   

  （精确到小数点后一位）；K越大，表明反应达到平衡时

   

  。
  A．H₂的转化率一定越高
  B．NH₃的浓度一定越大
  C．正反应进行得越完全
  D．化学反应速率越大
  ②若达平衡后再向该容器中充入0.40mol N₂和0.40mol NH₃，该平衡将

   

  。（填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”）
  Ⅱ．根据“人工固氮”的最新研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：2N₂（g）+6H₂O（l）⇌4NH₃（g）+3O₂（g）△H=akJ•mol^-1．进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如表：
  

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

  （1）此合成反应的a

   

  0，△S

   

  0．（填“＞”、“＜”或“=”）
  （2）已知（K为平衡常数）：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）　K₁，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）　K₂，则N₂（g）+3H₂O（l）═2NH₃（g）+

  3

  2

  O₂（g）的K=

   

  。（用K₁、K₂表示）
  组卷：2引用：1难度：0.4

  解析