题目列表(包括答案和解析)
2.关于催化剂的叙述,正确的是( )
A.催化剂在化学反应前后性质不变
B.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参加化学反应
C.反应物中的某些杂质能使催化剂失去活性,造成催化剂“中毒”
D.催化剂可以提高反应物的转化率
1.下列事实中能应用平衡移动原理解释的是:( )
A.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 D.高压有利于合成氨的反应
2.例题解析
例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
解析:本题要求增加合成氨反应中氢气的转化率,就是在不增加氢气的情况下,改变合成氨反应的其他条件,使更多的氢气转化为氨。从化学平衡分析也就是向正反应方向移动。先分析温度的影响,合成氨是放热反应,从理论上分析应采用尽可能低的温度,选项A、C中升高温度是错误的。合成氨反应前后都是气体物质,反应前气体体积比反应后气体体积更大,所以增加压强会使平衡向着气体体积减小的方向进行,即向正反应方向移动,选项A是错误的,其他选项中增大压强是正确的。有关浓度的影响,增加反应物浓度或减小生成物浓度,会使平衡向着正反应方向移动,在合成氨反应中即是增加氮气和减少(分离出)氨是正确的选项。加入催化剂可加速反应的进行,但对平衡移动无影响,选项B是错误的。所以只有选项D是正确的。
答案:D
例2.在容积相同的不同密闭容器中内,分别充入同量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反应:3H2 + N2
2NH3,并分别在t0秒时测定其中NH3的体积分数[x(NH3)],绘成如图的曲线。
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到
化学平衡状态的点是_____________。
(2)此可逆反应的正反应是____热反应。
(3)AC段曲线是增函数,CE段曲线是减函数,
试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由。
解析:C点左侧因x(NH3)不断增大,所以反应尚未达到化学平衡,即图中A、B点为尚未达到化学平衡的点。C点则为刚好达到平衡的点。右侧则以化学平衡移动为主,因升温,NH3的体积分数逐渐降低,平衡向左移动,所以正反应为放热反应。
答案;(1)A、B (2)放热
基础训练
1.方法导引
以合成氨为例掌握化工生产中适宜条件选择的一般原则:
(1)从化学反应速率分析(C、P、T、催化剂)
(2)从化学平衡移动分析(C、P、T、催化剂)
(3)从原料的利用率分析(增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,降低成本)
(4)从实际生产能力分析(如设备的承温承压能力)
总之,实际化工生产中受诸多因素的影响,必须综合分析选出适合工厂生产的最适宜条件。
1.合成氨条件的选择
合成氨反应式____________________;
反应特点__________________________________________;
速率方程_______________________________
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生产要求 |
综合选择 |
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生成NH3速率大 |
NH3的平衡浓度大 |
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各物质浓度 |
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温度 |
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压强 |
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催化剂 |
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※2. 合成氨工业
(1)原理__________________________
(2)生产过程包括造气、净化、合成氨三部分。
① 造气:N2来自于___________________,H2__________________________。
② 净化的目的____________________________________;
③ 合成氨包括_____________、_______________、________________等。
学习导航
2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思维和方法。
知识梳理
1.理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
28.乙 (1)B (2)乙 增大 六、29.(1)H2和H2O,或CO和CO2 (2)2–2a – b
25. (1) NH4Cl, ① (2) NH4Cl、NH3·H2O; NH4Cl、HCl (3) 小于, 大于。 四、26.(1)A:Al2O3 B: O2 (2) ①3AlO2-- +Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓②Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑③Fe2+ +2NH3·H2O == Fe(OH)2↓+2NH4+ 4 Fe(OH)2+ 2H2O + O2 == 4 Fe(OH)3
24. (1) 小于 (2) ①逆反应 ② 0≤x<3 (3) 小于
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