高中化学课时作业（人教版选修第一册）课时作业9

课时作业9化学反应的调控1．下列有关合成氨工业的说法正确的是()A．N2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成B．恒容条件下充入稀有气体有利于NH3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．在合成氨反应中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，都对化学平衡无影响B．都对化学平衡有影响，但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，只有施加高压对化学平衡有影响D．使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果3．在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高化学反应速率，可采取的措施有()①增大容器体积使压强减小②减小容器体积使压强增大③升高温度④降低温度⑤恒温恒容，再充入等量的N2和H2⑥恒温恒压，再充入等量的N2和H2⑦及时分离产生的NH3⑧使用催化剂A．②④⑤⑥⑦B．②③④⑤⑦⑧C．②⑤D．①②③⑤⑧4．[2022·贵州铜仁思南中学高二月考]据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实：2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。据此分析判断，下列叙述错误的是()A．使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率B．升高温度，该反应平衡常数K一定增大C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O，可提高CO2和H2的利用率5．合成氨反应达到平衡时，NH3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N2和H2合成氨的新途径6．如图所示是工业合成氨的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是()A.①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④7．合成甲醇的反应存在平衡体系CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH<0，为了提高CH3OH的产量，应该采取的措施是()A．高温、高压B．适宜的温度、高压、催化剂C．低温、低压D．高温、高压、催化剂8．诺贝尔化学奖曾授予致力于研究合成氨与催化剂表面积大小关系的德国科学家格哈德·埃特尔，表彰他在固体表面化学过程研究中作出的贡献。下列说法正确的是()A．增大催化剂的表面积，能增大氨气的产率B．增大催化剂的表面积，能增大合成氨的正反应速率、降低逆反应速率C．使用催化剂时，反应的活化能降低，反应明显加快D．工业生产中，合成氨采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益9.某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－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1molN2和3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为kJB．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10．已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1。起始反应物为N2和H2，物质的量之比为1∶3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中NH3的物质的量分数如下表，下列说法正确的是()温度压强400℃450℃500℃600℃20MPa30MPaA.体系中NH3的物质的量分数越大，则正反应速率越大B．反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比均为1∶3C．反应达到平衡时，放出的热量均为kJD．400℃，30MPa下反应达到平衡时，生成NH3的物质的量最多11．2018年是合成氨工业先驱哈伯获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)⇌NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1，在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)。化学吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H*；表面反应：N*＋H*⇌NH*；NH*＋H*⇌NHeq\o\al(\s\up1(*),\s\do1(2))；NHeq\o\al(\s\up1(*),\s\do1(2))＋H*⇌NHeq\o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))；脱附：NHeq\o\al(\s\up1(*),\s\do1(3))⇌NH3(g)。其中N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)有利于提高平衡混合物中氨含量的条件有________(填标号)。A．低温B．高温C．低压D．高压E．催化剂(2)实际生产中，常用Fe作催化剂，控制温度773K，压强×105Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为1∶。分析说明原料气中N2适度过量的两个理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________；________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下列关于合成氨工业的理解正确的是________(填标号)。A．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零B．当温度、压强一定时，向合成氨平衡体系中添加少量惰性气体，平衡正向移动C．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，有利于反应正向进行D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，防止催化剂“中毒”12．硫酸是重要的化工原料，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。(1)将molSO2(g)和molO2(g)通入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)在一定条件下经20min达到平衡，测得c(SO3)＝mol·L－1。①从反应开始到刚好达到平衡，用SO2表示的平均反应速率为____________。②从平衡角度分析加入过量O2的目的是________________________________________________________________________。③该反应的平衡常数表达式K＝________。④已知：K(300℃)>K(350℃)，该反应的正反应是________(填“吸”或“放”)热反应。若反应温度升高，SO2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示，平衡常数K(A)________K(B)(填“>”“<”或“＝”)。13．近年来我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题：(1)已知：CO2(g)＋H2(g)⇌H2O(g)＋CO(g)ΔH1＝＋kJ·mol－1CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2＝－kJ·mol－1写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为提高CH3OH(g)的产率，理论上应采用的条件是________(填序号)。a．高温高压b．低温低压c．高温低压d．低温高压(3)250℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。反应物X是________(填“CO2”或“H2”)。(4)250℃时，在体积为L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH)＝mol·L－1。①前10min内H2的平均反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1