2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控-1

2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控考點一合成氨的適宜條件的選擇【例11】（2324上海·期中）關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是A．及時從反應(yīng)體系中分離出氨氣有利于平衡向正反應(yīng)方向移動B．使用鐵觸媒能降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物能較快地發(fā)生反應(yīng)C．工業(yè)合成氨溫度為，此時原料的平衡轉(zhuǎn)化率最大D．原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒【答案】C【解析】A．及時從反應(yīng)體系中分離出氨氣，降低生成物濃度，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，A正確；B．使用鐵觸媒能降低反應(yīng)的活化能，增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，使反應(yīng)物能較快地發(fā)生反應(yīng)，B正確；C．合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，工業(yè)合成氨溫度為時原料的平衡轉(zhuǎn)化率不是最大，C錯誤；D．原料氣需要經(jīng)過凈化處理，目的是防止催化劑中毒，D正確；答案選C。【例12】（232浙江）工業(yè)上用和合成：，下列有關(guān)說法不正確的是A．使用催化劑是為了增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率B．在上述條件下，不可能100%地轉(zhuǎn)化為C．通過調(diào)控反應(yīng)條件，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度D．達(dá)到平衡時，的濃度和的濃度之比一定為1：3【答案】D【解析】A．使用催化劑是為了增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，有利于縮短反應(yīng)時間，A正確；B．因為是可逆反應(yīng)，氫氣不可能全部轉(zhuǎn)化，B正確；C．通過調(diào)控反應(yīng)外界條件，如增大壓強，讓反應(yīng)正向移動，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度，C正確；D．未告訴反應(yīng)前加入的反應(yīng)物的量，不能判斷，D錯誤；答案選D【變式】1．（2324河南濮陽·階段練習(xí)）下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)生產(chǎn)條件的調(diào)控作用分析錯誤的是A．步驟①中“凈化”可以防止雜質(zhì)對催化劑產(chǎn)生影響B(tài)．步驟②中“加壓”可以加快反應(yīng)速率，因此壓強越大越好C．步驟③一般選擇控制反應(yīng)溫度為400～500℃左右D．步驟④⑤有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本【答案】B【解析】A．步驟①中“凈化”可除去雜質(zhì)，防止催化劑中毒，故A正確；B．加壓有利于平衡正向移動，提高原料轉(zhuǎn)化率和氨的產(chǎn)率，也可以提高反應(yīng)速率，但壓強越大對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，因此壓強不是越大越好，故B錯誤；C．400~500℃時催化劑的活性最大，催化效果最佳，因此步驟③一般選擇控制反應(yīng)溫度為400~500℃，故C正確；D．液化分離出NH3以及N2、H2的循環(huán)再利用均可以使平衡正向移動，所以步驟④、⑤有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本，故D正確；故選B。2．（2324高二上·海南·階段練習(xí)）下圖為工業(yè)合成氨的流程圖。圖中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是A．①②③ B．①③⑤ C．②④⑤ D．②③④【答案】C【解析】工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3，反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積減小，反應(yīng)是放熱反應(yīng)；依據(jù)合成氨的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施為：增大壓強，平衡向體積減小的方向進(jìn)行，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；液化分離出氨氣，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；氮氣和氫氣的循環(huán)使用，也可提高原料的轉(zhuǎn)化率，故答案為：C。3．（2324高二上·四川宜賓·期末）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．由于氨易液化，、在實際生產(chǎn)中可循環(huán)使用，所以總體來說合成氨的產(chǎn)率很高B．鐵觸媒作催化劑可加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動C．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400~500℃，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動D．從合成塔出來的混合氣體中只占15%，故合成氨廠的產(chǎn)率都很低【答案】A【解析】A．由于氨易液化，N2和H2在實際生產(chǎn)中循環(huán)使用，所以總體來說，氨的產(chǎn)率很高，故A正確；B．催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡移動，故B錯誤；C．控制反應(yīng)溫度為400~500℃，一是為了使反應(yīng)速率不至于很低，二是為了使催化劑活性最大，故C錯誤；D．雖然從合成塔出來的混合氣體中NH3只占15%，但由于原料氣N2和H2循環(huán)使用和不斷分離出液氨，所以生產(chǎn)NH3的效率還是很高的，故D錯誤；故選A。4．（2324高二上·云南曲靖·階段練習(xí)）氨對發(fā)展農(nóng)業(yè)有著重要意義，也是重要的化工原料。合成氨的生產(chǎn)流程示意如下。下列說法不正確的是A．為防止原料氣中混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”而喪失催化活性，原料氣必須經(jīng)過凈化B．壓縮機加壓過程，既要考慮平衡移動的問題，又要考慮加壓對設(shè)備材料的強度設(shè)備的制造要求的問題C．合成氨反應(yīng)的溫度控制在500℃左右，此溫度下反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率最大D．冷卻過程，及時將NH3從平衡混合物中分離除去，促使合成氨反應(yīng)向生成氨氣的方向移動【答案】C【解析】A．催化劑“中毒”會喪失催化活性，所以原料氣必須經(jīng)過凈化處理，故A正確；B．加壓,合成氨平衡向右移動，但加壓又要考慮對設(shè)備材料的強度、設(shè)備的制造要求的問題，故B正確；C．合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，平衡轉(zhuǎn)化率越高，所以溫度控制在500℃左右，不是因為此溫度下反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率最大，故C錯誤；D．冷卻過程，及時將NH3分離除去，減小生成物濃度，可促使平衡向生成氨氣的方向移動，故D正確；故答案為：C?？键c二化學(xué)反應(yīng)調(diào)控【例21】（2324高二上·北京·階段練習(xí)）歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)3次頒給研究合成氨的化學(xué)家。合成氨的原理為?；卮鹣铝袉栴}。(1)t℃時，向填充有催化劑、體積為2L的剛性容器中充入一定量的和N2合成氨，實驗中測得c(NH3)隨時間的變化如表所示：時間/min51015202530c(NH3)/mol·L?10.080.140.180.200.200.205~15min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率=下列情況能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

(填標(biāo)號)。A．

B．混合氣體的相對分子質(zhì)量不再變化C．N2體積分?jǐn)?shù)不再變化

D．混合氣體的密度保持不變(2)如表列出了在不同溫度和壓強下，反應(yīng)達(dá)到平衡時)的百分含量。壓強/MPa溫度/℃0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.579.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4①從表中數(shù)據(jù)得出，最優(yōu)的條件是。②工業(yè)上通常選擇在400~500℃和10~30MPa條件下合成氨，原因是?！敬鸢浮?1)0.005BC(2)200℃、100MPa溫度太低，反應(yīng)速率太慢，不利于工業(yè)生產(chǎn)，溫度太高，反應(yīng)反應(yīng)逆向進(jìn)行；壓強太小，反應(yīng)太慢，壓強過大，對設(shè)備要求高、損傷大，因此工業(yè)上通常選擇在400～500℃和10～30MPa條件下合成氨?！窘馕觥浚?）①5～15min內(nèi)NH3的變化量為(0.18﹣0.08)mol·L1＝0.10mol·L1，則v(NH3)＝=0.01mol·L1·min1，速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，則v(N2)＝v(NH3)=0.005mol?L1?min1；②A．速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，且沒有標(biāo)明正逆反應(yīng)速率，則不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，A錯誤；B．由反應(yīng)方程式可知，都為氣體，氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進(jìn)行會發(fā)生變化，氣體的總質(zhì)量不變，則氣體的相對分子質(zhì)量會發(fā)生變化，則氣體的相對分子質(zhì)量不再變化時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，B正確；C．N2體積分?jǐn)?shù)不再變化，N2的濃度不再改變，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，C正確；D．氣體的總質(zhì)量和容器容積為定值，則氣體的密度為定值，故氣體的密度保持不變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，D錯誤；（2）①由表格中數(shù)據(jù)可知，溫度越高NH3的百分含量越小，壓強越大NH3的百分含量越大，即溫度越低，平衡時NH3的百分含量越大，最優(yōu)的條件是200℃，100MPa；②溫度太低，反應(yīng)速率太慢，不利于工業(yè)生產(chǎn)，溫度太高，反應(yīng)反應(yīng)逆向進(jìn)行；壓強太小，反應(yīng)太慢，壓強過大，對設(shè)備要求高、損傷大，因此工業(yè)上通常選擇在400～500℃和10～30MPa條件下合成氨?！咀兪健?．（2324高二上·河北保定·階段練習(xí)）工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破?；卮鹣铝袉栴}：(1)合成氨工業(yè)中采用循環(huán)操作，主要是為了(填選項字母)。A．增大化學(xué)反應(yīng)速率 B．提高氮氣和氫氣的利用率C．降低氨的沸點 D．提高平衡混合物中氨的含量(2)在密閉容器中通入amolN2和6molH2，若在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中剩余cmolN2。①達(dá)到平衡時，H2轉(zhuǎn)化率為。②若把容器的體積擴大一倍，則正反應(yīng)速率(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，逆反應(yīng)速率，H2的轉(zhuǎn)化率。(3)研究發(fā)現(xiàn)鐵催化劑表面上合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在鐵催化劑表面上的微粒用*標(biāo)注。該反應(yīng)歷程中最大活化能對應(yīng)步驟的化學(xué)方程式為。合成氨反應(yīng)：N2(g)+H2(g)NH3(g)的△H=kJ/mol(用圖中字母表示)。【答案】(1)B(2)×100%減小減小減小(3)NH+H*=NH(ba)【解析】（1）將未完全反應(yīng)的氮氣和氫氣再循環(huán)可以提高氮氣和氫氣的利用率，對反應(yīng)速率和平衡時氨的含量無影響，故答案選B。（2）①據(jù)所給信息可知消耗N2的物質(zhì)的量為(ac)mol，則消耗H2的物質(zhì)的量為3(ac)mol，H2的轉(zhuǎn)化率為。②容器體積擴大一倍，各物質(zhì)濃度減小，壓強減小，正逆反應(yīng)速率均減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，H2的轉(zhuǎn)化率減小。（3）由反應(yīng)歷程和相對能量圖可知，活化能最大的是過渡態(tài)4的反應(yīng)，因此化學(xué)方程式為NH+H*=NH；從相對能量上看，合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)焓變=生成物總能量反應(yīng)物總能量=(ba)0=(ba)kJ/mol。2．（2324高二上·江西景德鎮(zhèn)·期中）合成氨工藝是人工固氮最重要的途徑。下圖是合成氨的簡要流程和反應(yīng)方程式：

(1)圖中X的主要成分是，這樣操作的目的是。(2)有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件為A．低溫B．高溫C．低壓D．高壓E．催化劑(3)T℃時，若在容積為的密閉恒容容器中充入和，后達(dá)到平衡，測得的濃度為。①計算此段時間的反應(yīng)速率，的轉(zhuǎn)化率為。②已知300℃時，則(3)中的反應(yīng)溫度T300(填“>”“<”或“=”)。③若向平衡后的體系中同時加入、、，該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)(填“是”或“否”)，此時。(填“>”或“<”或“=”)【答案】(1)N2、H2循環(huán)利用N2、H2，提高原料的利用率(2)AD(3)75％<否>【解析】（1）反應(yīng)可逆，氮氣、氫氣不能完全轉(zhuǎn)化為氨氣，冷凝器中氨氣液化，分離出液氨后剩余氮氣和氫氣，X的主要成分是N2、H2，N2、H2循環(huán)利用，有利于提高原料的利用率。（2）正反應(yīng)放熱，降低溫度，平衡正向移動；正反應(yīng)氣體系數(shù)和減小，增大壓強，平衡正向移動，催化劑對平衡無影響，有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件為低溫、高壓，選AD；（3）T℃時，若在容積為的密閉恒容容器中充入和，后達(dá)到平衡，測得的濃度為，則此段時間內(nèi)消耗0.4mol氮氣，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)消耗1.2molH2，生成0.8mol氨氣；①反應(yīng)速率，的轉(zhuǎn)化率為。②已知300℃時，(3)中k=，正反應(yīng)放熱，溫度越高平衡常數(shù)越小，反應(yīng)溫度T<300。③若向平衡后的體系中同時加入、、，Q=<K=100，該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，此時>。3．（2324高二上·河北·期末）近年來我國大力加強溫室氣體催化氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?；卮鹣铝袉栴}。(1)已知：寫出催化氫化合成甲醇的熱化學(xué)方程式：；形成甲醇中的鍵需要（填“吸收”或“釋放”）能量。(2)為提高的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采用的條件是（填字母）。a.高溫、高壓

b.低溫、低壓

c.高溫、低壓

d.低溫、高壓(3)在時，在某恒容密閉容器中進(jìn)行由催化氫化合成的反應(yīng)。如圖為不同投料比時某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率的變化曲線，則反應(yīng)物是（填“”或“”）。(4)在時，在的恒容密閉容器中加入、及催化劑，時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得。①前內(nèi)的平均反應(yīng)速率。②化學(xué)平衡常數(shù)。③下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是（填字母）。a.b.單位時間內(nèi)生成的同時生成c.d.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化④催化劑和反應(yīng)條件與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性高度相關(guān)?？刂葡嗤读媳群拖嗤磻?yīng)時間，得到如下表四組實驗數(shù)據(jù)。實驗編號溫度催化劑的轉(zhuǎn)化率甲醇的選擇性543納米棒12.342.3543納米片11.972.7553納米棒15.339.1553納米片12.070.6根據(jù)上表所給數(shù)據(jù)，用生產(chǎn)甲醇的最優(yōu)條件為（填實驗編號）?！敬鸢浮?1)釋放(2)d(3)(4)0.225【解析】（1）①，②，利用蓋斯定律，①＋②得，。形成化學(xué)鍵需要釋放能量。（2），正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，要提高平衡轉(zhuǎn)化率，需使平衡正向移動。降低溫度使平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動，增大壓強使平衡向氣體分子數(shù)減小的正反應(yīng)方向移動，故選d；（3）對于同一反應(yīng)，增加其中一種反應(yīng)物的量，能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。圖示中橫坐標(biāo)增大，相當(dāng)于不變時，增大，平衡正向移動，使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，所以為。（4）①

前的平均反應(yīng)速率。②化學(xué)平衡常數(shù)。③在中，時正逆反應(yīng)速率比不等于系數(shù)比，則此時反應(yīng)不是平衡狀態(tài)，故不選a；單位時間內(nèi)生成的同時生成，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故選b；不存在的情況，故不選c；正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減少，氣體總質(zhì)量不變，容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量是變量，平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故選d；選bd。（4）分別對比與、與，在相同溫度下，納米片催化劑對應(yīng)甲醇選擇性更高，所以選擇B與D進(jìn)行比較，B的反應(yīng)收率為，的反應(yīng)收率為，的收率更高，說明消耗在生產(chǎn)甲醇上的量更多，反應(yīng)的效率更高，所以用生產(chǎn)甲醇的最優(yōu)條件為選項B。4．（2324高二上·上海靜安·期中）合成氨工業(yè)在20世紀(jì)初期形成，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對氦的需要量日益增長?，F(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中，我是化肥工業(yè)和基本有機化工的主要原料。(1)工業(yè)合成氨的簡易流程如下：①通過循環(huán)Ⅰ可以利用的物質(zhì)是A．催化劑

B．只有

C．只有

D．和②合成氨采用左右的溫度，其原因是①提高的平衡轉(zhuǎn)化率；②適當(dāng)提高氨的合成速率；③催化劑在左右時活性最大A．只有①

B．②③

C．①②③

D．①②③結(jié)合速率、平衡、成本等因素，闡述合成氨采用的原因：。④原料氣體在進(jìn)入合成塔前，必須要有凈化流程，該流程的目的是。(2)在恒容的密閉容器中模擬工業(yè)合成氨，下列說法能確定該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是_____A．容器內(nèi)氣體的壓強不變B．容器內(nèi)氣體的密度不變C．反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變D．單位時間內(nèi)，斷裂鍵，同時生成鍵(3)一定溫度和壓強下，將一定量的氫氣和氮氣的混合氣體充入等壓密閉容器進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡時，保持與反應(yīng)前溫度一致，測得混合氣體的密度是反應(yīng)前的1.25倍，則平衡時，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為_____A．25% B．27.5% C．30% D．37.5%(4)合成氨工業(yè)涉及固體燃料的氣化，需要研究與之間的轉(zhuǎn)化。為了弄清其規(guī)律，讓一定量的與足量碳在體積可變的密閉容器中反應(yīng)：，測得壓強、溫度對、的平衡組成的影響如圖所示，則的大小關(guān)系是，欲提高C與反應(yīng)中的平衡轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施為(任寫一條)。圖中a、b、c三點對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是?！敬鸢浮?1)DB壓強越大越有利于氨氣的合成，但考慮到壓強增大后對設(shè)備的要求也提高，故采用防止催化劑中毒(2)A(3)A(4)升高溫度、減小壓強、及時分離出產(chǎn)物CO(任寫一條)【解析】（1）①N2和H2在高溫、高壓和催化劑的作用下反應(yīng)生成氨氣，這是一個可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不會反應(yīng)完全，兩種反應(yīng)物都會有剩余，與產(chǎn)物氨氣分離之后可通過循環(huán)Ⅰ循環(huán)使用，答案選D；②合成氨發(fā)生：N2+3H22NH3

△H＜0，升高溫度可增大反應(yīng)速率，故②正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度不是為了提高氫氣的轉(zhuǎn)化率或氨氣的產(chǎn)率，故①錯誤；該溫度時，催化劑的活性最大，有利于增大反應(yīng)速率，故③正確；故選B；③壓強越大越有利于氨氣的合成，但考慮到壓強增大后對設(shè)備的要求也提高，故采用；④原料氣中的一些物質(zhì)能使催化劑中毒，故要通過凈化除去。（2）A．合成氨反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中壓強減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體的壓強不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A選；B．因為反應(yīng)前后均為氣體，所以氣體總質(zhì)量m一定，恒容容器體積v一定，故混合氣體的密度恒定不變，所以密度不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B不選；C．溫度不變時，反應(yīng)的平衡常數(shù)是定值，當(dāng)反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變時，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C不選；D．單位時間內(nèi)，斷裂鍵，同時生成鍵，不能說明正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D不選；正確答案是A。（3）設(shè)原混合氣體為100L，氮氣的體積為aL，則氫氣的體積為(100a)L，令參加反應(yīng)的氮氣為xL，則：混合氣體的質(zhì)量不變，則密度與體積成反比，則有：=1.25，解得x=10，混合氣體體積減少量等于氨氣的體積，所以氨氣的體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%，答案選A。（4）反應(yīng)是氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系壓強增大，減小壓強有助于化學(xué)平衡正向移動，表明低壓強對應(yīng)著高的CO體積分?jǐn)?shù)，則的大小關(guān)系是：，，升溫則CO的平衡組成增大說明反應(yīng)吸熱，平衡正向移動，欲提高C與反應(yīng)中的平衡轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施為：升高溫度、減小壓強、及時分離出產(chǎn)物CO(任寫一條)；化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變，升高溫度，正反應(yīng)趨勢增大，化學(xué)平衡常數(shù)增大，則a、b、c三點對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是：。一、單選題（本題共16題，共44分，第110題，每題2分；第1116題，每題4分。每題只有一個選項為正確答案）1．（2324高二下·廣東東莞·期末）化學(xué)反應(yīng)廣泛聯(lián)系生活、生產(chǎn)及研究領(lǐng)域。下列敘述與化學(xué)反應(yīng)調(diào)控?zé)o關(guān)的是A．油鍋起火，蓋上鍋蓋滅火 B．生產(chǎn)糖果，加入食用色素C．鮮牛奶冷藏，冷鏈運輸 D．工業(yè)合成氨，研發(fā)新型催化劑【答案】B【解析】A．油鍋起火，蓋上鍋蓋滅火，是隔絕空氣滅火，與化學(xué)反應(yīng)調(diào)控有關(guān)，A項正確；B．生產(chǎn)糖果，加入食用色素，與化學(xué)反應(yīng)調(diào)控?zé)o關(guān)，B項錯誤；C．鮮牛奶冷藏，冷鏈運輸，是降低溫度，減緩反應(yīng)速率，與化學(xué)反應(yīng)調(diào)控有關(guān)，C項正確；D．工業(yè)合成氨，研發(fā)新型催化劑，加快反應(yīng)速率，與化學(xué)反應(yīng)調(diào)控有關(guān)，D項正確；答案選B。2．（2324高二下·江蘇常州·期末）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法正確的是A．固氮菌能把空氣中的轉(zhuǎn)化為或銨態(tài)氮肥作為自身的養(yǎng)料B．升高溫度、增大壓強，并使用合適催化劑，可使合成氨反應(yīng)完全進(jìn)行C．“雷雨發(fā)莊稼”涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：硝酸鹽D．用稀處理做過銀鏡反應(yīng)的試管：【答案】A【解析】A．生物固氮是固氮菌把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3或銨態(tài)氮肥作為自身的養(yǎng)料，A正確；B．N2和H2合成NH3的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，改變反應(yīng)條件能一定程度提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但是可逆反應(yīng)不能完全反應(yīng)，B錯誤；C．“雷雨發(fā)莊稼”涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，N2與O2在放電的條件下生成NO，但是NO和H2O不能反應(yīng)，故C錯誤；D．用稀HNO3處理做過銀鏡反應(yīng)的試管，通過硝酸和銀的反應(yīng)將銀除去，稀硝酸被還原為NO，正確的離子方程式為：3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O，D錯誤；故選A。3．（2324高二上·江蘇連云港·階段練習(xí)）氨是一種重要的化工原料，主要用于化肥工業(yè)，也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè)；合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH=92.4kJ/mol。下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的說法正確的是A．高溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)B．反應(yīng)的ΔH=E(NN)＋3E(HH)6E(NH)(E表示鍵能)C．反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2×6.02×1023D．該反應(yīng)采用高溫高壓條件是為了增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．該反應(yīng)氣體體積減小，是熵減的過程，即，當(dāng)時反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，則低溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)，A錯誤；B．N2中氮原子間形成氮氮三鍵，則反應(yīng)的(E表示鍵能)，B錯誤；C．反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA，約等于2×6.02×1023，C正確；D．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，不能增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，但采用高溫主要是考慮化學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的活性；該反應(yīng)氣體體積減小，增大壓強，平衡正向移動，可以增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤；故選C。4．（2324高二上·天津·期末）下列關(guān)于工業(yè)合成氨的敘述錯誤的是A．合成氨沒有選擇更大的壓強是因為壓強過大會增加生產(chǎn)投資，降低綜合經(jīng)濟效益B．使用鐵觸媒能降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物在較低溫度時能較快地發(fā)生反應(yīng)C．工業(yè)合成氨溫度為是因為升高溫度有利于提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D．及時從反應(yīng)體系中分離出氨氣有利于平衡向正反應(yīng)方向移動【答案】C【解析】A．壓強過大對設(shè)備的要求比較大，會增加生產(chǎn)投資，A正確；B．催化劑通過降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速度，B正確；C．合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向移動，不利于提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D．分離生成物，根據(jù)勒夏特列原理，減少生成物濃度，平衡正向進(jìn)行，D正確；故答案為：C。5．（2324高二上·天津?qū)幒印て谀┮阎铣砂狈磻?yīng)，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的方法是①減壓；②加壓；③升溫；④降溫；⑤及時從平衡混合氣中分離出；⑥補充或⑦加催化劑；A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．僅②⑥ D．②③⑥⑦【答案】C【解析】①減壓，反應(yīng)速率減慢，平衡逆向移動，的產(chǎn)率減小，①不可采取；②加壓，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，②可采??；③升溫，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，的產(chǎn)率減小，③不可采取；④降溫，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，④不可采??；⑤及時從平衡混合氣中分離出，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，⑤不可采?。虎扪a充N2或H2，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，⑥可采取；⑦加催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，的產(chǎn)率不變，⑦不可采取；故選②⑥；故選C。6．（2324高二上·福建廈門·期中）下圖為工業(yè)合成氨流程圖，該反應(yīng)速率方程為，原料氣(及少量的混合氣體)在進(jìn)入合成塔前可經(jīng)過銅氨液凈化處理，其反應(yīng)為：，有關(guān)說法錯誤的是A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒B．步驟②中“加壓”既可以提高合成氨原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率C．為保證足夠高的反應(yīng)速率，反應(yīng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率時需及時將氨從體系中分離D．“凈化”時適當(dāng)升高溫度，可增大反應(yīng)速率和的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】N2和H2凈化干燥除去含P、S、As的化合物等雜質(zhì)后，加壓既能提高反應(yīng)速率，又能促進(jìn)平衡正向移動，合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫有利于平衡正向移動，但是低溫下，催化劑活性低，反應(yīng)速率也低，因此綜合考慮將溫度設(shè)定在500℃并使用含鐵催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)，及時將產(chǎn)生的NH3液化分離出來以提高N2和H2的轉(zhuǎn)A．步驟①中“凈化”是除去雜質(zhì)，以防止鐵催化劑中毒，A正確；B．合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于平衡正向移動，提高原料轉(zhuǎn)化率，加壓也可以提高反應(yīng)速率，B正確；C．在反應(yīng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率時及時將氨從混合氣中分離出去，可使平衡正向移動，能保持足夠高的原料轉(zhuǎn)化率，結(jié)合可知，分離出氨氣也可以促使反應(yīng)速率加快，C正確；D．“凈化”時經(jīng)過銅氨液凈化處理反應(yīng)為放熱反應(yīng)，適當(dāng)升高溫度，可增大反應(yīng)速率，但是導(dǎo)致反應(yīng)逆向進(jìn)行，的平衡轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤；故選D。7．（2324高二上·四川眉山·期末）如下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列說法不正確的是A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒B．步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率C．步驟④、⑤均有利于提高原料的利用率D．將氨從混合氣中分離出去可以提高氨在平衡體系中的百分含量【答案】D【解析】A．步驟①中“凈化”是除去雜質(zhì)以防止鐵催化劑中毒，A正確；B．合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于平衡正向移動，提高原料轉(zhuǎn)化率，加壓也可以提高反應(yīng)速率，B正確；C．催化劑只能提高反應(yīng)速率，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于平衡正向移動，而液化分離出和、H2的循環(huán)再利用均可以使平衡正向移動，所以步驟④、⑤有利于提高原料平衡的轉(zhuǎn)化率，C正確；D．在反應(yīng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率時及時將氨從混合氣中分離出去，可使平衡正向移動，能保持足夠高的原料轉(zhuǎn)化率，不能提高氨在平衡體系中的百分含量，D錯誤；故選D。8．（2324高二上·四川成都·階段練習(xí)）工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破。下的合成氨反應(yīng)：下列關(guān)于工業(yè)合成氨條件選擇的說法，正確的是A．下該反應(yīng)的，必須降低溫度以保證合成氨順利進(jìn)行B．增壓有利于合成氨平衡正向移動，因此實際工業(yè)中反應(yīng)壓強越大越好C．通過液化分離的方式不斷移除產(chǎn)品，有利于增大反應(yīng)平衡常數(shù)，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行D．原料氣進(jìn)入合成塔之前，須經(jīng)過干燥凈化，以防止催化劑中毒【答案】D【解析】A．，但降低溫度，會減小化學(xué)反應(yīng)速率，不能保證合成氨順利進(jìn)行，故A錯誤；B．增壓有利于合成氨平衡正向移動，理論上壓強越大越好，但壓強越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求就越高，需要的動力也越大，會大大增加生產(chǎn)投資，因此實際工業(yè)中反應(yīng)一般采用的壓強為10MPa～30MPa，故B錯誤；C．反應(yīng)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變K值不變，故C錯誤；D．催化劑“中毒”是因吸附或沉積毒物而使催化劑活性降低或喪失的過程，因此為了防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必須經(jīng)過凈化，故D正確；故選D。9．（2024江蘇蘇州·期中）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．、的投料比采用1∶2.8(物質(zhì)的量比)而不是1∶3，是為了提高的轉(zhuǎn)化率B．反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動C．壓強采用10~30MPa，是因為該條件下催化劑的活性最好D．不斷將氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移動【答案】D【解析】A．適當(dāng)提高氮氣的比例，即N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8時更能提高H2的轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B．氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣的過程是放熱的，反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是加快反應(yīng)速率，并不是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，B錯誤；C．氮氣和氫氣反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，合成氨工業(yè)采用10~30MPa，是因為再增大壓強，平衡轉(zhuǎn)化率不會提高太多，且增大壓強對設(shè)備的要求更高，不能達(dá)到更好的經(jīng)濟效益，C錯誤；D．不斷將氨液化并移去液氨，目的是降低氨氣的濃度，使平衡正向移動，D正確；故選D。10（2023·上海徐匯·模擬預(yù)測）有關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是A．不斷移去液氨，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 B．400~500℃時，原料的平衡轉(zhuǎn)化率最大C．增大壓強，氨的分解速率增加 D．原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒【答案】B【解析】A．如果改變可逆反應(yīng)的條件(如濃度、壓強、溫度等)，化學(xué)平衡就被破壞，并向減弱這種改變的方向移動，不斷將氨氣液化，降低生成物濃度，有利于平衡正向移動，故A正確；B．合成氨是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，原料的平衡轉(zhuǎn)化率降低，控制溫度為400℃～500℃是因為此溫度催化劑的活性最高，反應(yīng)速率較大，生產(chǎn)效率較高，故B錯誤；C．增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率增大，氨的分解速率增加，故C正確；D．制備原料氣過程中會產(chǎn)生其它雜質(zhì)，為防止催化劑中毒和安全，原料氣須經(jīng)過凈化處理，故D正確；故答案選B。11（2024浙江舟山·期末）下列關(guān)于工業(yè)合成氨反應(yīng)的調(diào)控說法正確的是A．合成氨時，常采用迅速冷卻的方法將氨液化，提高平衡轉(zhuǎn)化率B．合成氨時為提高平衡轉(zhuǎn)化率，溫度越高越好C．增大濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)，從而加快反應(yīng)速率D．合成氨選擇100～300MPa的壓強，目的是為了加快反應(yīng)速率，并提高轉(zhuǎn)化率【答案】A【解析】A．由于氨易液化，采用迅速冷卻的方法將氨液化，使平衡正移，提高原料轉(zhuǎn)化率，故A正確；B．合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度可以加快反應(yīng)速率，但不利于平衡向合成氨的方向移動，故B錯誤；C．增大濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多，但活化分子百分?jǐn)?shù)未改變，故C錯誤；D．合成氨的反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)，高壓有利于向正反應(yīng)方向移動，提高轉(zhuǎn)化率，且能提高正反應(yīng)速率，但壓強越大，對設(shè)備的制造和材料的強度要求就越高，故D錯誤；故選A。12．（2223高二上·甘肅天水·期中）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400～500℃，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動B．合成氨廠一般采用的壓強為10MPa～30MPa，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高C．增大壓強，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大，但對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D．的量越多，的轉(zhuǎn)化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成【答案】C【解析】A．工業(yè)合成氨是放熱反應(yīng)，低溫有利于反應(yīng)正向移動，反應(yīng)溫度控制在400～500℃，是為了兼顧速率和平衡，而且此溫度下催化劑活性最高，故A錯誤；B．工業(yè)合成氨的催化劑鐵觸媒的活性受溫度影響比較大，400～500℃活性最高，故B錯誤；C．工業(yè)合成氨，增大壓強，反應(yīng)物濃度和生成物濃度都增大，但反應(yīng)物濃度增大的多，所以正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大，但對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，故C正確；D．N2的量越多，H2的轉(zhuǎn)化率越大，但加入過多的氮氣，未反應(yīng)的氮氣會帶走較多的熱量，反而不利于氨氣的合成，故D錯誤；故選C。13．（2024吉林·階段練習(xí)）合成氨工業(yè)中控制的反應(yīng)條件應(yīng)為A．溫度越高越好B．壓強越大越好C．混合氣體中氫氣的含量越高越好D．所選的催化劑活性越大越好【答案】D【解析】A．升高溫度，不利于平衡正向移動，且消耗更多的能量，A錯誤；B．增大壓強，有利于平衡正向移動，但是壓強過大，對于設(shè)備的耐高壓承受能力有了較高的要求，成本較高，B錯誤；C．氫氣的含量高，確實提高氨氣產(chǎn)量，但是導(dǎo)致氫氣的利用率不高，增加成本，C錯誤；D．催化劑活性越大，反應(yīng)速率越快，加快氨氣的合成，D正確；故答案為：D。15（2223高二上·山西太原·階段練習(xí)）德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造氨的方法，大大滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求。下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料平衡轉(zhuǎn)化率而采取的措施是A．①②③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②⑤【答案】C【解析】合成氨的反應(yīng)是氣體體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)。凈化干燥的目的是提高產(chǎn)物純度，不能提高轉(zhuǎn)化率，①不符合；催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡狀態(tài)，不能提高轉(zhuǎn)化率，③不符合；而②④⑤操作均使合成氨反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動，均能提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率；故選C。16（232浙江）工業(yè)上用和合成：，下列有關(guān)說法不正確的是A．使用催化劑是為了增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率B．在上述條件下，不可能100%地轉(zhuǎn)化為C．通過調(diào)控反應(yīng)條件，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度D．達(dá)到平衡時，的濃度和的濃度之比一定為1：3【答案】D【解析】A．使用催化劑是為了增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，有利于縮短反應(yīng)時間，A正確；B．因為是可逆反應(yīng)，氫氣不可能全部轉(zhuǎn)化，B正確；C．通過調(diào)控反應(yīng)外界條件，如增大壓強，讓反應(yīng)正向移動，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度，C正確；D．未告訴反應(yīng)前加入的反應(yīng)物的量，不能判斷，D錯誤；答案選D二、非選擇題（本大題共4小題，共56分）17．（2023高三·全國·專題練習(xí)）氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破，目前工業(yè)上用氫氣和氨氣直接合成氨。(1)固氮一直是科學(xué)家致力研究的重要課題，有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)大氣固氮N2(g)＋O2(g)2NO(g)工業(yè)固氮N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)溫度/℃25200025350400450平衡常數(shù)K3.84×10310.15×1081.8470.5040.152常溫下，大氣固氮的傾向工業(yè)固氮(填“大于”或“小于”)。(2)N2(g)與H2(g)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則N2(g)與H2(g)反應(yīng)制備NH3(l)的熱化學(xué)方程式為：。(3)T℃時，在2L恒容密閉容器中加入1.2molN2和2molH2模擬一定條件下工業(yè)固氮[N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)]，體系中n(NH3)隨時間的變化如圖所示：①前2分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NH3)=mol·L1·min1；②有關(guān)工業(yè)固氮的說法正確的是(選填序號)。A．使用催化劑可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率B．循環(huán)使用N2、H2可提高NH3的產(chǎn)率C．溫度控制在500℃左右有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行D．增大壓強有利于加快反應(yīng)速率，所以壓強越大越好③T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為；(4)研究表明某些過渡金屬催化劑可以加速氨氣的分解，某溫度下，用等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度的氨氣，測得氨氣分解的初始速率(單位：mmol/min)與催化劑的對應(yīng)關(guān)系如表所示。催化劑FePdRuRhPtNi初始速率0.51.87.94.02.23.0在不同催化劑的催化作用下，氨氣分解反應(yīng)中的活化能最大的催化劑是(填化學(xué)式)。【答案】(1)小于(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)

ΔH=132kJ/mol(3)0.1125B6.25(4)Fe【解析】（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：在相同溫度下，大氣固氮平衡常數(shù)遠(yuǎn)小于工業(yè)固氮，化學(xué)平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，因此常溫下，大氣固氮的傾向小于工業(yè)固氮；（2）根據(jù)圖示可知反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，0.5molN2完全反應(yīng)變?yōu)镹H3(l)時放出熱量為Q=300kJ＋20kJ254kJ=66kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH=132kJ/mol；（3）①在前2min內(nèi)NH3的物質(zhì)的量增加了0.45mol，反應(yīng)容器為2L，則根據(jù)v=Δc/t可得，用NH3表示的反應(yīng)速率v(NH3)＝mol·L1·min1=0.1125mol·L1·min1；②A．使用催化劑對正、逆反應(yīng)速率的影響相同，平衡不發(fā)生移動，因此不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，A錯誤；B．循環(huán)使用N2、H2可使更多的反應(yīng)物變?yōu)樯晌铮虼四軌蛱岣逳H3的產(chǎn)率，B正確；C．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度降低平衡正向移動有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行，溫度控制在500℃左右，是因為在該溫度下催化劑的活性最大，反應(yīng)速率較快，C錯誤；D．該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，從理論上講增大壓強有利于加快反應(yīng)速率，提高物質(zhì)平衡轉(zhuǎn)化率，但壓強越大，對設(shè)備的材料承受的壓力要求也越高，所以不是壓強越大就越好，D錯誤；故選B；③T℃時平衡體系中氨氣是0.8mol，消耗氮氣是0.4mol、氫氣是1.2mol，剩余氮氣是0.8mol，氫氣是0.8mol，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為=6.25。（4）物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時的活化能越大，反應(yīng)進(jìn)行的化學(xué)速率就越小。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：以Fe作催化劑時反應(yīng)速率最小，則氨分解反應(yīng)的活化能最大，故在不同催化劑的催化作用下，氨氣分解反應(yīng)中的活化能最大的催化劑是Fe。18（2324高三下·河南·階段練習(xí)）氨是重要的化工原料，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}：(1)工業(yè)上通常采用鐵觸媒作催化劑，在400℃～500℃、10～30MPa，原料氣中和物質(zhì)的量之比為1.08：3的條件下合成氨，分析說明原料氣中過量的理由是。(2)若在1L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進(jìn)行如下反應(yīng)：，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表所示。T/℃200300400K0.5①試比較、的大小，(填“>”“<”或“=”)。②400℃時，反應(yīng)中，當(dāng)測得、和物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時，則該反應(yīng)(填“達(dá)到平衡狀態(tài)”“正向進(jìn)行”或“逆向進(jìn)行”)。(3)若在不同壓強下，以投料比的方式進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計算結(jié)果如圖所示：(物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù)：)①圖中壓強由小到大的順序為<20MPa<，判斷依據(jù)是。②當(dāng)時，某溫度下。則該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)(化為最簡式，為以平衡分壓代替平衡濃度表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×摩爾分?jǐn)?shù))。(4)二十世紀(jì)初，工業(yè)上以和為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應(yīng)分兩步：a．和生成；b．分解生成尿素，結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖(如圖)，回答問題：①根據(jù)活化能判斷，合成尿素的決速反應(yīng)為反應(yīng)(填“a”或“b”)。②kJ/mol(用含“、、、”的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)原料氣中相對易得，適度過量有利于提高的轉(zhuǎn)化率(2)>逆向進(jìn)行(3)該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)溫度不變時，壓強越大，的摩爾分?jǐn)?shù)越大(4)b或(或其他合理答案)【解析】(1)從制備途徑而言，原料氣中氮氣相對易得，適度過量有利于增大反應(yīng)物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。(2)①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，則平衡常數(shù)大于。②400℃時，氨氣、氮氣和氫氣物質(zhì)的量分別為、和時，則容器中反應(yīng)的濃度熵，則平衡逆向進(jìn)行。(3)①該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)溫度不變時，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)增大，由圖可知，、、條件下氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)依次增大，則壓強的大小順序為，故答案為：。②設(shè)起始時氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分別為和，平衡時生成氨氣為，由題意可建立如下三段式：由氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.2可得：，解得，氮氣、氫氣、氨氣的平衡分壓分別為、、，反應(yīng)的平衡常數(shù)。(4)①由圖可知，反應(yīng)a活化能小于反應(yīng)b，故反應(yīng)b較難進(jìn)行，為決速反應(yīng)。②由圖可知，反應(yīng)a的反應(yīng)熱，反應(yīng)b的反應(yīng)熱，由蓋斯定律可知，反應(yīng)得到反應(yīng)，則。19．（2024福建廈門·期中）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。(1)在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，初始、分別為0.1mol、0.3mol時，平衡后混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)()如圖所示。①其中，(填“>”或“<”)，其原因是。②A、B兩點的反應(yīng)速率：(填“>”、“<”或“=”)。③若在250℃、條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時容器的體積為0.06L，則該條件下合成氨的平衡常數(shù)(保留一位小數(shù))。(2)工業(yè)合成氨生產(chǎn)流程示意圖如下：①X為。②上述流程中，有利于提高原料利用率的措施是(填標(biāo)號)。A．“凈化干燥”

B．“壓縮機加壓”

C．“鐵觸媒400~500℃”

D．原料氣循環(huán)利用③“干燥凈化”中采用銅氨溶液除去CO：如何處理吸收CO后的銅氨溶液，請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh?！敬鸢浮?1)>反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正向移動，氨氣的物質(zhì)的量增大