选择性化学讲义2.4化学反应的调控（原卷版）

2.4化学反应的调控思维导图思维导图常见考点常见考点考点一工业上合成氨【例11】下列有关合成氨工业的说法中正确的是A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间D．合成氨采用的压强是10~30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高【例12】工业合成氨是重要的人工固氮途径，它为农作物的生长提供了必需的氮元素，更为炸药、农药、染料等的生产提供了原料。工业合成氨的化学方程式为。恒温下，将与的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，模拟工业合成氨。回答下列问题：(1)工业合成氨的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。A． B．C． D．(2)若反应进行到某时刻t时，，，经过计算_______。(3)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中的含量(体积分数)为25%，平衡时的物质的量为_______。(4)原混合气体中，_______。【一隅三反】1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列操作与平衡移动无关的是A．不断将氨分离出来B．使用催化剂C．采用500℃左右的高温而不是700℃的高温D．采用2×107～5×107Pa的压强2．硫酸、硝酸工业和合成氨是重要的化学工业，如图是利用黄铁矿生产硫酸的工艺流程图。下列关于工业生产的说法错误的是A．工业上制硝酸，各步转化均为氧化还原反应B．工业制硫酸时，和的循环使用，可提高原料利用率C．工业制硫酸时，加入水吸收时发生反应为D．合成氨时，压强越大，产率越高，但实际生产中考虑到设备因素，通常采用10MPa~30MPa3．氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中：N2+3H2⇌2NH3

ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：t/℃200300400KK1K20.5完成下列填空：(1)试比较K1、K2的大小，K1_______K2(填写“>”、“=”或“<”)(2)400℃时，反应2NH3⇌N2+3H2的化学平衡常数的值为_______。当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3mol/L和2mol/L、1mol/L时，则该反应v(N2)(正)_______v(N2)(逆)(填写“>”、“=”或“<”)(3)在密闭恒容的容器中，下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是_______。a.v(N2)(正)=3v(H2)(逆)b.混合气体的密度保持不变c.容器内压强保持不变d.N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2(4)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。写出该反应的化学平衡常数表达式：K=_______；保持恒温恒容，将反应的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡_______(填“正向”逆向”或“不”)移动，平衡常数K_______(填“变大”变小”或“不变”)。考点二化学反应的调控【例21】氢气是一种清洁能源，水煤气变换反应的制氢原理为：。某研究所探究CuO/的系列催化剂(包括C/Z120、C/Z250、C/Z350、C/Z450)在水煤气变换反应中的催化活性。常压下，原料气在不同温度下相同时间内CO的转化率如图：工业生产中应选择的最佳反应条件为_______。【例22】合成氨的反应为N2＋3H22NH3＋Q(Q＞0)。下表是某次反应时NH3的浓度变化：时间(min)05101520c(NH3)(mol/L)00.300.440.500.50完成下列填空：(1)由表中数据计算0～10min时，用H2表示的平均反应速率为___________。(2)若要提高H2利用率，可采取的措施有___________、___________。(3)若在氨水中逐滴滴加盐酸，则溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)工业合成氨的条件是铁触媒、___________、___________，请用文字简述选择这些条件的原因___________。【一隅三反】1．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(放热反应)，下列说法中正确的是A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等B．在工业上，该反应的条件是：高温、高压、催化剂C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率D．工业生产条件的选择，要综合考虑反应速率、化学平衡和实际情况2．（2022·云南·丘北县第一中学校高二开学考试）有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反应为放热反应)，为了增加甲醇的产量，提高生产效益，应采取的正确措施是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3．硫化钴铜矿主要成分有CoS、CuS、CuFeS2、FeS2，还含有少量Mg、Ca等元素。一种热活化硫酸浸出工艺实现了钴和铜的高效回收利用，并较好解决了焙烧过程中二氧化硫的溢出问题。工艺流程如图所示：回答下列问题：“酸浸"过程中Co和Cu的浸出率受焙烧温度和时间的影响如下图所示