當(dāng)前位置：魯科版（2019）選擇性必修1《2.4 化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化-工業(yè)合成氨》2020年同步練習(xí)卷（1）> 試題詳情

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ．合成氨的原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1。
（1）在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列描述中能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是
AC
AC
。
A．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
B．2v_正（NH₃）=v_逆（N₂）
C．容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變
D．N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：2：3
（2）673K、30MPa下，向容積為2.0L的恒容密閉容器中充入0.80mol N₂和1.60mol H₂，反應(yīng)經(jīng)3分鐘達(dá)到平衡，此時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)為20%。
①該條件下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)K=
1.1
1.1
（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）；K越大，表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)
C
C
。
A．H₂的轉(zhuǎn)化率一定越高
B．NH₃的濃度一定越大
C．正反應(yīng)進(jìn)行得越完全
D．化學(xué)反應(yīng)速率越大
②若達(dá)平衡后再向該容器中充入0.40mol N₂和0.40mol NH₃，該平衡將
向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
。（填“向正反應(yīng)方向移動(dòng)”“向逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）
Ⅱ．根據(jù)“人工固氮”的最新研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=akJ?mol^-1．進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

T/K 303 313 323

NH₃的生成量/（10^-6 mol） 4.8 5.9 6.0

（1）此合成反應(yīng)的a
＞
＞
0，△S
＞
＞
0．（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）已知（K為平衡常數(shù)）：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）　K₁，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）　K₂，則N₂（g）+3H₂O（l）═2NH₃（g）+
3
2
O₂（g）的K=
K
1
（
K
2
）
3
K
1
（
K
2
）
3
。（用K₁、K₂表示）

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素；用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算；電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式．

【答案】AC；1.1；C；向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；＞；＞；

（

）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：1難度：0.4

相似題

1．CO₂的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO₂、C₂H₆為原料合成C₂H₄涉及的主要反應(yīng)如下：
Ⅰ.CO₂（g）+C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂O（g）+CO（g）ΔH=+177kJ?mol^-1（主反應(yīng)）
Ⅱ.C₂H₆（g）?CH₄（g）+H₂（g）+C（S）ΔH=+9kJ?mol^-1（副反應(yīng)）
（1）反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：
i.C₂H₆（g）?C₂H₄（g）+H₂（g）ΔH₁（反應(yīng)速率較快）
ii.H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）ΔH₂=+41kJ?mol^-1（反應(yīng)速率較慢）
①ΔH₁=

kJ?mol^-1
②相比于提高c（C₂H₆），提高c（CO₂）對(duì)反應(yīng)I速率影響更大，其原因是

。
（2）向恒壓密閉容器中充入CO₂和C₂H₆合成C₂H₄，選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素，反應(yīng)選擇800℃的原因是

。

（3）在800℃時(shí)，
n
（
C
O
2
）
n
（
C
2
H
6
）
=
1
3
，充入一定體積的密閉容器中，在有催化劑存在的條件下，只發(fā)生主反應(yīng)，初始?jí)簭?qiáng)為P，一段時(shí)間達(dá)到平衡，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=

（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示）。
（4）工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯，只發(fā)生如下反應(yīng)：2CH₄?C₂H₄+2H₂ΔH＞0，溫度T時(shí)，向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH₄，僅發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中CH₄的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v_正=k_正c²（CH₄），v_逆=k_逆c（C₂H₄）?c²（H₂），k_正、k_逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，則T溫度時(shí)
k
逆
k
正
═

（用含有m的代數(shù)式表示）。

（5）我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法（裝置如圖）用C₂H₆和CO₂合成了C₂H₄。
①M(fèi)是電源的

極。
②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是

。
發(fā)布：2024/12/17 20:30:1組卷：24引用：2難度：0.6
解析

2．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便．下列說(shuō)法不正確的是（　?。?/h2>

A．對(duì)于C₂H₄（g）+H₂O（g）?C2H5OH（g），在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系的總壓強(qiáng)為P，其中C₂H₄（g）、H₂O（g）、C₂H₅OH（g）均為1mol,則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp=

B．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的位置的量分別為4mol、2mol和4mol,若此時(shí)A、B和C均增加1mol,平衡正向移動(dòng)

C．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N₂、H₂、NH₃各1mol,若此時(shí)再充入3molN₂，則平衡正向移動(dòng)

D．對(duì)于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，都只與溫度有關(guān)

發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：134引用：1難度：0.7

解析

3．工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO，以氨氣、氧氣為原料，在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N₂，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
Ⅰ．4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
Ⅱ．4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）
現(xiàn)將1molNH₃、1.45molO₂充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知：有效轉(zhuǎn)化率=
制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
原料總的轉(zhuǎn)化量
×100%
下列說(shuō)法不正確的是（　　）

A．400℃時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ

B．由圖分析工業(yè)上用氨催化氧化制備HNO₃，最佳溫度約為840℃

C．520℃時(shí)，NH₃的有效轉(zhuǎn)化率約為66.7%

D．840℃后，NO的物質(zhì)的量下降，可能是反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng)所致

發(fā)布：2024/12/17 0:30:2組卷：81引用：5難度：0.5

解析

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