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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控优秀一课一练
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控优秀一课一练，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2.4 化学反应的调控 针对练习
一、选择题
1.下列有关合成氨工业的说法正确的是( )
A.的量越多，的转化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成
B.恒容条件下充入稀有气体有利于的合成
C.工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行
2.工业生产氨气的适宜条件中不包括( )
A.用浓硫酸吸收产物 B.用铁触媒作催化剂
C.温度为400~500℃ D.压强为10~30MPa
3.对于合成氨反应，达到平衡后，下列说法正确的是( )
A.升高温度，对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大
4.工业合成氨：，一般采用770K左右的温度，其原因是( )
①提高的转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在700K左右时活性最大
A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②
5.如图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率采取的措施是( )
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.②③④
6.对于合成氨的反应来说，使用催化剂和加压，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.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响
D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而加压无此作用
7.合成氨反应达到平衡时，的体积分数与温度、压强的关系如图所示，据此分析合成氨工业中最有前途的研究方向是( )
A.提高分离技术 B.研制耐高压的合成塔
C.研制低温催化剂 D.探索不用和合成氨的新途径
8.据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：
下列叙述错误的是( )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃下进行可推测该反应一定是吸热反应
C.充入大量气体可提高的转化率
D.从平衡混合气体中分离出和可提高和的利用率
9. 据统计，约有80%～85%的化工生产过程使用催化剂，同样在化学实验室进行物质的制取时，也用到催化剂。以下反应不使用催化剂能顺利进行的是( )
A．实验室用过氧化氢制取氧气
B．实验室制取氯气
C．工业上合成氨
D．工业上制备硫酸
10. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3 ΔH<0。下列说法正确的是( )
A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B．反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应
C．工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度
D．沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室
11. 钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快
B．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小
C．碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与c(H＋)成正比
D．对比盐酸和硫酸两条曲线，可知 Cl－也会影响碳素钢的腐蚀速率
12. 在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．ΔH1<0，ΔH2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
13. 某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ
B．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)＜K(B)
C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大
D.升高温度，平衡常数K增大
14. 常压下羰基化法精炼镍的原理为。230℃时，该反应的平衡常数。已知：的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断不正确的是( )
A.该反应达到平衡时，
B.第一阶段应选择稍高于42.2℃的反应温度
C.第二阶段，230℃时分解率较高
D.其他条件不变，增大，平衡正向移动，该反应的平衡常数不变
15. 一定温度下，在恒压容器a和恒容容器b中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。开始时两容器的体积相同，则达到平衡时两容器中N2的转化率( )
A．a中大 B．b中大
C．a、b中一样大 D．无法判断
二、非选择题
16. 2018年是哈伯因发明用氮气和氢气合成氨的方法而获得诺贝尔奖100周年。和生成的反应为，在Fe的催化作用下的反应历程如下（*表示吸附态）
化学吸附：；。
表面反应：；。
脱附：。
其中，的吸附分解反应活化能高、反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答下列问题：
（1）有利于提高合成氨平衡产率的条件有 。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E催化剂
（2）实际生产中，常用铁触媒作催化剂，控制温度为773K左右，压强为左右，原料气中和物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中过量的两个理由 。
（3）关于合成氨工艺的下列理解，正确的是 。
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.当温度压强一定时，在原料气（和的比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
C.易液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行
D.分离空气可得通过天然气和水蒸气转化可得原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和发生安全事故
17、已知的实验数据如下表：
温度
不同压强下的转化率（%）
450℃
97.5
98.6
99.2
99.6
99.7
550℃
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
（1）应选择的温度是 ，理由是 。
（2）应采用的压强是 ，理由是 。
（3）在合成的过程中，不需要分离出的原因是 。
（4）生产中通入过量空气的目的是 。
18. 工业上合成氨是在一定条件下进行反应：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，其部分工艺流程如图所示。
反应体系中各组分的部分性质如下表所示：
气体
氮气
氢气
氨
熔点/℃
－210.01
－259.23
－77.74
沸点/℃
－195.79
－252.77
－33.42
回答下列问题：
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝__________。温度升高，K值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)K值越大，表明__________(填序号)。
A．其他条件相同时N2的转化率越高
B．其他条件相同时NH3的产率越高
C．原料中N2的含量越高
D．化学反应速率越快
(3)在工业上采取循环气体的工艺，即反应后把混合气体的温度降低到______________使__________分离出来；继续循环的气体是__________。
(4)对于合成氨反应而言，如图有关图像一定正确的是__________(填字母)。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A项，投料比为时，更有利于的合成；B项，恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响；C、D项，时反应自发进行，而合成氨反应的，故在常温条件下该反应能自发进行。
2.答案：A
解析：工业生产中，要求反应速率快，转化率高，从反应速率方面考虑应选择高效催化剂、升高温度，从转化率方面考虑应选择较高的压强，所以B、C、D都是工业生产氨气的适宜条件。
3.答案：B
解析：A项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增大，但是升高温度对吸热反应的速率影响更大，即对逆反应的速率影响更大，错误；B项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，正确；C项，减小反应物浓度，使正反应的速率瞬间减小，而生成物的浓度没有发生变化，故逆反应速率逐渐减小，即减小反应物浓度，对正反应的反应速率影响更大，错误；D项，加入催化剂，对正、逆反应的反应速率影响相同，错误。
4.答案：B
解析：工业合成氨：，正反应为放热反应，温度越低原料转化率越高，但是低温下反应速率较小，为提高氨的合成速率，温度不能太低，且催化剂在700K左右时活性最大，综合考虑转化率和反应速率，一般采用700K左右的温度。
5.答案：C
解析：工业合成氨的化学方程式为，是可逆反应，反应后气体体积减小，反应放热；依据合成氨的流程图，其中加压，平衡向气体体积减小的方向进行，提高反应物的转化率；液化分离出氨气，促进平衡正向进行，提高反应物的转化率；氮气和氢气的循环使用也可提高原料的转化率。
6.答案：C
解析：对于反应：，催化剂只能降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。加压能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，能使化学平衡向生成的方向移动。
7.答案：C
解析：由图可知，随着温度的升高而显著下降，即在低温条件下，的体积分数较高，但目前所用催化剂——铁触媒的活性最大时的温度在500 ℃左右，故最有前途的研究方向是研制低温催化剂。
8.答案：B
解析：使用催化剂可加快反应速率，从而提高生产效率，A项正确；加热可以加快化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，B项错误；充入大量气体可使平衡正向移动，提高的转化率，C项正确；从平衡混合气体中分离出和可促使平衡正向移动，从而提高和的利用率，D项正确。
9. 【解析】选B。过氧化氢制取氧气需要二氧化锰作催化剂，加速分解，故A错误；实验室制氯气可用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应，此处的二氧化锰是氧化剂而非催化剂，则该反应不使用催化剂能顺利进行，故B正确；工业合成氨条件为高温、高压、催化剂，则需要使用催化剂，故C错误；工业上制备硫酸需要三氧化硫，三氧化硫需要二氧化硫和氧气在五氧化二钒的催化下生成，故D错误。
10. 【解析】选D。反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强，有利于平衡正向移动，但由于增大压强对设备要求和动力要求很高，成本太高，效益不佳，故A错误；反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应，但反应速率太慢，经济效益低，故B错误；工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂，还需要考虑催化剂的最佳活性温度，不一定温度越高反应速率越大，故C错误；沸腾炉流出的气体含有许多粉尘和有害气体，会导致催化剂中毒，因此必须经过净化，第一阶段反应，氧气含量下降明显，因此净化后要补充适量空气，再进入接触室，故D正确。
11. 【解析】选C。由图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快，A正确；根据图示可知，当钼酸钠、月桂酰肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，缓蚀效果最优，B正确；碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，是由于在硫酸浓度很高时，硫酸主要以H2SO4的形式存在，具有强的氧化性，Fe被浓硫酸氧化，在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化，与溶液中c(H＋)大小无关，C错误；对比盐酸和硫酸两条曲线，发现碳素钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于在硫酸的腐蚀速率，说明Cl－有助于碳素钢的腐蚀，而SO不利于碳素钢的腐蚀，D正确。Ｋ
12. 【解析】选D。根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH (g)＋H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH1<0，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)向正反应方向移动，ΔH2>0，A正确；反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，B正确；催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，C正确；根据图示温度越高CH3OH的产率越低，D错误。
13. 【解析】选C。该反应为可逆反应，加入的1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以反应放出的热量小于92.4 kJ，A项错误；从状态A到状态B，改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，B项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C项正确；升高温度，平衡逆向移动，K减小，D项错误。
14. 答案：A
解析：同一化学反应中，反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，该反应达到平衡时，应满足，A错误；第一阶段得到气态，应选择稍高于42.2℃的反应温度，B正确：230℃时可得到高纯镍，说明此时分解率较高，C正确；通常情况下，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D正确。
15. 【解析】选A。由题给信息可知，容器a中的反应与容器b中的反应相比，相当于增大压强，则平衡正向移动，因此平衡时容器a中N2的转化率大于容器b中N2的转化率。
16. 答案：（1）AD
（2）原料气中相对易得，适度过量有利于提高的转化率；的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度过量有利于提高整体反应速率
（3）ACD
解析：（1）是反应后气体体积减小的放热反应，低温有利于平衡正向移动，提高平衡产率，A正确、B错误；低压平衡逆向移动不利于提高平衡产率，C错误、D正确；催化剂只改变反应速率，不改变化平衡，不能提高平衡产率，E错误。
（2）原料气中相对易得，增加氮气的量有利于提高的转化率；的吸附分解是决定反应速率的步骤，氮气适度过量有利于提高整体反应速率。
（3）是反应后气体体积见效的放热反应，该反应在不同温度下的和都小于零，A正确；当温度、压强一定时，在原料气（和的比例不变）中添加少量惰性气体，总压强增大，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，不能提髙平衡转化率，B错误；易液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行，C正确；合成氨的反应在合成塔中发生，原料气中的是从空气中分离得到的，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和发生安全事故，D正确。
17. 答案：（1）450℃；该反应是放热反应，升高温度，反应物转化率降低；在450℃反应物转化率较高
（2）；常压下的转化率已经很高，若采用较大的压强，的转化率提高很少，但对设备的要求更高
（3）的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中的余量很少，故不需要分离出
（4）增大浓度，提高的转化率
解析：选择合适的生产条件要从反应速率、平衡转化率、经济效益等方面综合考虑。
18、【解析】(1)由化学方程式N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)可知，该反应的K＝，该反应的ΔH＜0，说明正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向左移动，c(NH3)减小，c(N2)和c(H2)增大，故K值减小。(2)K值越大，则c(NH3)越大，c(N2)和c(H2)就越小，说明反应正向进行的程度越大，故其他条件相同时N2的转化率越高，NH3的产率越高。(3)根据气体的熔、沸点可知，氨容易液化，将其分离出来可使平衡正向移动，剩余的N2和H2可进行循环反应，可提高氨的产率。(4)a.升高温度，平衡逆向移动，则氨气的体积分数减小，但反应达到平衡的时间缩短，故正确；b.反应达到平衡时，各物质浓度变化量之比等于其化学计量数之比，氢气与氨气浓度变化量之比为3∶2，故错误；c.使用催化剂加快反应速率，缩短反应时间，但不影响平衡移动，故正确。
答案：(1) 减小 (2)AB
(3)－33.42 ℃ 氨 N2和H2 (4)ac
2.4 化学反应的调控 针对练习
一、选择题
1.下列有关合成氨工业的说法正确的是( )
A.的量越多，的转化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成
B.恒容条件下充入稀有气体有利于的合成
C.工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行
2.工业生产氨气的适宜条件中不包括( )
A.用浓硫酸吸收产物 B.用铁触媒作催化剂
C.温度为400~500℃ D.压强为10~30MPa
3.对于合成氨反应，达到平衡后，下列说法正确的是( )
A.升高温度，对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大
4.工业合成氨：，一般采用770K左右的温度，其原因是( )
①提高的转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在700K左右时活性最大
A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②
5.如图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率采取的措施是( )
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.②③④
6.对于合成氨的反应来说，使用催化剂和加压，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.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响
D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而加压无此作用
7.合成氨反应达到平衡时，的体积分数与温度、压强的关系如图所示，据此分析合成氨工业中最有前途的研究方向是( )
A.提高分离技术 B.研制耐高压的合成塔
C.研制低温催化剂 D.探索不用和合成氨的新途径
8.据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：
下列叙述错误的是( )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃下进行可推测该反应一定是吸热反应
C.充入大量气体可提高的转化率
D.从平衡混合气体中分离出和可提高和的利用率
9. 据统计，约有80%～85%的化工生产过程使用催化剂，同样在化学实验室进行物质的制取时，也用到催化剂。以下反应不使用催化剂能顺利进行的是( )
A．实验室用过氧化氢制取氧气
B．实验室制取氯气
C．工业上合成氨
D．工业上制备硫酸
10. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3 ΔH<0。下列说法正确的是( )
A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B．反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应
C．工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度
D．沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室
11. 钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快
B．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小
C．碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与c(H＋)成正比
D．对比盐酸和硫酸两条曲线，可知 Cl－也会影响碳素钢的腐蚀速率
12. 在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．ΔH1<0，ΔH2>0
B．增大压强有利于加快合成反应的速率
C．选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生
D．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率
13. 某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ
B．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)＜K(B)
C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大
D.升高温度，平衡常数K增大
14. 常压下羰基化法精炼镍的原理为。230℃时，该反应的平衡常数。已知：的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断不正确的是( )
A.该反应达到平衡时，
B.第一阶段应选择稍高于42.2℃的反应温度
C.第二阶段，230℃时分解率较高
D.其他条件不变，增大，平衡正向移动，该反应的平衡常数不变
15. 一定温度下，在恒压容器a和恒容容器b中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。开始时两容器的体积相同，则达到平衡时两容器中N2的转化率( )
A．a中大 B．b中大
C．a、b中一样大 D．无法判断
二、非选择题
16. 2018年是哈伯因发明用氮气和氢气合成氨的方法而获得诺贝尔奖100周年。和生成的反应为，在Fe的催化作用下的反应历程如下（*表示吸附态）
化学吸附：；。
表面反应：；。
脱附：。
其中，的吸附分解反应活化能高、反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答下列问题：
（1）有利于提高合成氨平衡产率的条件有 。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E催化剂
（2）实际生产中，常用铁触媒作催化剂，控制温度为773K左右，压强为左右，原料气中和物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中过量的两个理由 。
（3）关于合成氨工艺的下列理解，正确的是 。
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.当温度压强一定时，在原料气（和的比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
C.易液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行
D.分离空气可得通过天然气和水蒸气转化可得原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和发生安全事故
17、已知的实验数据如下表：
温度
不同压强下的转化率（%）
450℃
97.5
98.6
99.2
99.6
99.7
550℃
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
（1）应选择的温度是 ，理由是 。
（2）应采用的压强是 ，理由是 。
（3）在合成的过程中，不需要分离出的原因是 。
（4）生产中通入过量空气的目的是 。
18. 工业上合成氨是在一定条件下进行反应：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，其部分工艺流程如图所示。
反应体系中各组分的部分性质如下表所示：
气体
氮气
氢气
氨
熔点/℃
－210.01
－259.23
－77.74
沸点/℃
－195.79
－252.77
－33.42
回答下列问题：
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝__________。温度升高，K值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)K值越大，表明__________(填序号)。
A．其他条件相同时N2的转化率越高
B．其他条件相同时NH3的产率越高
C．原料中N2的含量越高
D．化学反应速率越快
(3)在工业上采取循环气体的工艺，即反应后把混合气体的温度降低到______________使__________分离出来；继续循环的气体是__________。
(4)对于合成氨反应而言，如图有关图像一定正确的是__________(填字母)。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A项，投料比为时，更有利于的合成；B项，恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响；C、D项，时反应自发进行，而合成氨反应的，故在常温条件下该反应能自发进行。
2.答案：A
解析：工业生产中，要求反应速率快，转化率高，从反应速率方面考虑应选择高效催化剂、升高温度，从转化率方面考虑应选择较高的压强，所以B、C、D都是工业生产氨气的适宜条件。
3.答案：B
解析：A项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增大，但是升高温度对吸热反应的速率影响更大，即对逆反应的速率影响更大，错误；B项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，正确；C项，减小反应物浓度，使正反应的速率瞬间减小，而生成物的浓度没有发生变化，故逆反应速率逐渐减小，即减小反应物浓度，对正反应的反应速率影响更大，错误；D项，加入催化剂，对正、逆反应的反应速率影响相同，错误。
4.答案：B
解析：工业合成氨：，正反应为放热反应，温度越低原料转化率越高，但是低温下反应速率较小，为提高氨的合成速率，温度不能太低，且催化剂在700K左右时活性最大，综合考虑转化率和反应速率，一般采用700K左右的温度。
5.答案：C
解析：工业合成氨的化学方程式为，是可逆反应，反应后气体体积减小，反应放热；依据合成氨的流程图，其中加压，平衡向气体体积减小的方向进行，提高反应物的转化率；液化分离出氨气，促进平衡正向进行，提高反应物的转化率；氮气和氢气的循环使用也可提高原料的转化率。
6.答案：C
解析：对于反应：，催化剂只能降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。加压能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，能使化学平衡向生成的方向移动。
7.答案：C
解析：由图可知，随着温度的升高而显著下降，即在低温条件下，的体积分数较高，但目前所用催化剂——铁触媒的活性最大时的温度在500 ℃左右，故最有前途的研究方向是研制低温催化剂。
8.答案：B
解析：使用催化剂可加快反应速率，从而提高生产效率，A项正确；加热可以加快化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，B项错误；充入大量气体可使平衡正向移动，提高的转化率，C项正确；从平衡混合气体中分离出和可促使平衡正向移动，从而提高和的利用率，D项正确。
9. 【解析】选B。过氧化氢制取氧气需要二氧化锰作催化剂，加速分解，故A错误；实验室制氯气可用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应，此处的二氧化锰是氧化剂而非催化剂，则该反应不使用催化剂能顺利进行，故B正确；工业合成氨条件为高温、高压、催化剂，则需要使用催化剂，故C错误；工业上制备硫酸需要三氧化硫，三氧化硫需要二氧化硫和氧气在五氧化二钒的催化下生成，故D错误。
10. 【解析】选D。反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强，有利于平衡正向移动，但由于增大压强对设备要求和动力要求很高，成本太高，效益不佳，故A错误；反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应，但反应速率太慢，经济效益低，故B错误；工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂，还需要考虑催化剂的最佳活性温度，不一定温度越高反应速率越大，故C错误；沸腾炉流出的气体含有许多粉尘和有害气体，会导致催化剂中毒，因此必须经过净化，第一阶段反应，氧气含量下降明显，因此净化后要补充适量空气，再进入接触室，故D正确。
11. 【解析】选C。由图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快，A正确；根据图示可知，当钼酸钠、月桂酰肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，缓蚀效果最优，B正确；碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，是由于在硫酸浓度很高时，硫酸主要以H2SO4的形式存在，具有强的氧化性，Fe被浓硫酸氧化，在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化，与溶液中c(H＋)大小无关，C错误；对比盐酸和硫酸两条曲线，发现碳素钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于在硫酸的腐蚀速率，说明Cl－有助于碳素钢的腐蚀，而SO不利于碳素钢的腐蚀，D正确。Ｋ
12. 【解析】选D。根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH (g)＋H2O(g) 向逆反应方向移动，ΔH1<0，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)向正反应方向移动，ΔH2>0，A正确；反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，B正确；催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，C正确；根据图示温度越高CH3OH的产率越低，D错误。
13. 【解析】选C。该反应为可逆反应，加入的1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以反应放出的热量小于92.4 kJ，A项错误；从状态A到状态B，改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，B项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C项正确；升高温度，平衡逆向移动，K减小，D项错误。
14. 答案：A
解析：同一化学反应中，反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，该反应达到平衡时，应满足，A错误；第一阶段得到气态，应选择稍高于42.2℃的反应温度，B正确：230℃时可得到高纯镍，说明此时分解率较高，C正确；通常情况下，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D正确。
15. 【解析】选A。由题给信息可知，容器a中的反应与容器b中的反应相比，相当于增大压强，则平衡正向移动，因此平衡时容器a中N2的转化率大于容器b中N2的转化率。
16. 答案：（1）AD
（2）原料气中相对易得，适度过量有利于提高的转化率；的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度过量有利于提高整体反应速率
（3）ACD
解析：（1）是反应后气体体积减小的放热反应，低温有利于平衡正向移动，提高平衡产率，A正确、B错误；低压平衡逆向移动不利于提高平衡产率，C错误、D正确；催化剂只改变反应速率，不改变化平衡，不能提高平衡产率，E错误。
（2）原料气中相对易得，增加氮气的量有利于提高的转化率；的吸附分解是决定反应速率的步骤，氮气适度过量有利于提高整体反应速率。
（3）是反应后气体体积见效的放热反应，该反应在不同温度下的和都小于零，A正确；当温度、压强一定时，在原料气（和的比例不变）中添加少量惰性气体，总压强增大，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，不能提髙平衡转化率，B错误；易液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行，C正确；合成氨的反应在合成塔中发生，原料气中的是从空气中分离得到的，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和发生安全事故，D正确。
17. 答案：（1）450℃；该反应是放热反应，升高温度，反应物转化率降低；在450℃反应物转化率较高
（2）；常压下的转化率已经很高，若采用较大的压强，的转化率提高很少，但对设备的要求更高
（3）的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中的余量很少，故不需要分离出
（4）增大浓度，提高的转化率
解析：选择合适的生产条件要从反应速率、平衡转化率、经济效益等方面综合考虑。
18、【解析】(1)由化学方程式N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)可知，该反应的K＝，该反应的ΔH＜0，说明正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向左移动，c(NH3)减小，c(N2)和c(H2)增大，故K值减小。(2)K值越大，则c(NH3)越大，c(N2)和c(H2)就越小，说明反应正向进行的程度越大，故其他条件相同时N2的转化率越高，NH3的产率越高。(3)根据气体的熔、沸点可知，氨容易液化，将其分离出来可使平衡正向移动，剩余的N2和H2可进行循环反应，可提高氨的产率。(4)a.升高温度，平衡逆向移动，则氨气的体积分数减小，但反应达到平衡的时间缩短，故正确；b.反应达到平衡时，各物质浓度变化量之比等于其化学计量数之比，氢气与氨气浓度变化量之比为3∶2，故错误；c.使用催化剂加快反应速率，缩短反应时间，但不影响平衡移动，故正确。
答案：(1) 减小 (2)AB
(3)－33.42 ℃ 氨 N2和H2 (4)ac
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