魯科版（2019）選擇性必修1《2.4 化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨》2020年同步練習(xí)卷（2）

• 1．1913年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求．下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是（　?。?br />

  A．①②③

  B．②④⑤

  C．①③⑤

  D．②③④
  組卷：273引用：29難度：0.7

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• 2．合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義．對于密閉容器中的反應(yīng)：
  N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q，673K，30MPa下n（NH₃）和n（H₂）隨時間變化的關(guān)系如下圖所示．下列敘述正確的是（　?。?/h2>

  A．點a的正反應(yīng)速率比點b的小

  B．點 c處反應(yīng)達到平衡

  C．點d（t1時刻） 和點 e（t2時刻） 處n（N2）不一樣

  D．其他條件不變，773K下反應(yīng)至t1時刻，n（H2）比上圖中d點的值大
  組卷：46引用：16難度：0.7

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• 3．合成氨工業(yè)中用鐵觸媒來催化N₂和H₂合成NH₃．若將a L NH₃通過灼熱的裝有鐵觸媒的硬質(zhì)玻璃管后，氣體體積變?yōu)閎 L（氣體體積均在同溫同壓下測定），則該b L氣體中的NH₃體積分數(shù)是（　?。?/h2>

  A． b - a a

  B． b - a b

  C． 2 a - b a

  D． 2 a - b b
  組卷：6引用：3難度：0.7

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• 4．合成氨反應(yīng)通?？刂圃?0～50 MPa的壓強和500℃左右的溫度，且進入合成塔的氮氣和氫氣的體積比為1：3，經(jīng)科學(xué)測定，在相應(yīng)條件下氮氣和氫氣反應(yīng)所得氨的平衡濃度（體積分數(shù)）如表所示，而實際從合成塔出來的混合氣體中含有氨約為15%，這表明（　　）
  

  壓強 溫度	20 MPa	60 MPa
  500℃	19.1%	42.2%

  A．表中所測數(shù)據(jù)有明顯誤差

  B．生產(chǎn)條件控制不當

  C．氨的分解速率大于預(yù)測值

  D．合成塔中的反應(yīng)并未達到平衡
  組卷：9引用：1難度：0.5

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• 5．將氮氣和氫氣的混合氣體通入合成塔中，反應(yīng)1小時達到平衡以后，N₂、H₂、NH₃的濃度分別為3 mol?L^-1、7 mol?L^-1、4 mol?L^-1，則下列結(jié)果不正確的是（　?。?/h2>

  A．v（H2）始=7 mol?L-1?h-1

  B．c始（H2）=13 mol?L-1

  C．c始（N2）=5 mol?L-1

  D．H2的轉(zhuǎn)化率為46.2%
  組卷：4引用：1難度：0.5

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• 6．已知合成氨反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ?mol^-1，在反應(yīng)過程中，正反應(yīng)速率的變化如圖，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．t1時升高了溫度	B．t2時使用了催化劑
  C．t3時增大了壓強	D．t4時降低了溫度
  組卷：26引用：3難度：0.6

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• 17．電催化N₂還原制NH₃的一種反應(yīng)機理如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用*表示，下列說法不正確的是（　?。?br />

  A．N2生成NH3是通過多步還原反應(yīng)實現(xiàn)的

  B．兩個氮原子上的加氫過程同時進行

  C．析氫反應(yīng)（H*+H*→H2）會影響NH3的生成

  D．NH3的及時脫附有利于增加催化劑活性位
  組卷：42引用：4難度：0.6

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• 18．合成氨工藝（流程如圖所示）是人工固氮最重要的途徑。
  
  2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯（P?Haber）獲得諾貝爾獎100周年。N₂和H₂生成NH₃的反應(yīng)為：

  1

  2

  N₂（g）+

  3

  2

  H₂（g）?NH₃（g）△H（298K）=-46.2kJ?mol^-1
  在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程如下（*表示吸附態(tài)）
  化學(xué)吸附：N₂（g）→2N*；H₂（g）→2H*；
  表面反應(yīng)：N*+H*?NH*；NH*+H*?NH₂*；NH₂*+H*?NH₃*
  脫附：NH₃*?NH₃（g）
  其中，N₂的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請回答：
  （1）利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有

   

  
  A．低溫　　　　B．高溫　　　　C．低壓　　　　D．高壓　　E．催化劑
  （2）標準平衡常數(shù)K^θ=

  p

  N

  H

  3

  /

  p

  θ

  （

  p

  N

  2

  /

  p

  θ

  ）

  0

  .

  5

  （

  p

  H

  2

  /

  p

  θ

  ）

  1

  .

  5

  ，其中p^θ為標準壓強（1×10⁵Pa），p_NH3、p_N2．和p_H2，為各組分的平衡分壓，如p_NH3=x_NH3p,p為平衡總壓，x_NH3為平衡系統(tǒng)中NH₃的物質(zhì)的量分數(shù)。
  ①N₂和H₂起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應(yīng)在恒定溫度和標準壓強下進行，NH₃的平衡產(chǎn)率為ω，則K^θ=

   

  （用含w的最簡式表示）。
  ②圖中可以示意標準平衡常數(shù)K^θ隨溫度T變化趨勢的是

   

  。
  
  （3）實際生產(chǎn)中，常用工藝條件，F(xiàn)e作催化劑，控制溫度773K，壓強3.0×10⁷Pa,原料氣中N₂和H₂物質(zhì)的量之比為1：2.8。
  ①分析說明原料氣中N₂過量的兩個理由

   

  
  ②關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是

   

  。
  A．合成氨反應(yīng)在不同溫度下的△H和△S都小于零
  B．控制溫度（773K）遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率
  C．當溫度、壓強一定時，在原料氣（N₂和H₂的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率
  D．基于NH₃有較強的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進行
  E．分離空氣可得N₂，通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H₂，原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)
  組卷：342引用：3難度：0.4

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