第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 有关合成氨工业的说法中,正确的是( )
A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂效率都很低
B.由于氨易液化,N2.H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强是20~50 Mpa,因为该压强下铁触媒的活性最大
答案:B
解析:本题主要是理解合成氨的过程,以及温度、浓度、催化剂等对该反应的影响,不难选出答案。
2 .在一定条件下将含1 mol NH3的体积不变的密闭容器加热,发生反应2NH33H2+N2,一段时间后达到平衡,此时NH3的体积分数为 x %,若在容器中再加入1 mol NH3后密封,加热到相同温度,使反应达到平衡,设此时NH3的体积分数为 y %,则x 和 y 的关系正确的是( )
A.x y C. x=y D. x≥y
答案:A
解析:体积不变的密闭容器,多加NH3后相当于加压,使平衡向气体体积系数缩小的方向移动,所以NH3的体积分数会大一点,即有.x v(正)。图中t3时刻从原来的速率增大,而且变化过程中v(逆)=v(正),说明平衡都未被打破。所以应该是催化剂导致的。图中t4时刻的变化,v’(逆)、v’(正)都减小且v’(逆)>v’(正),所以不可能是温度的影响,应该是浓度的影响,而且是浓度减小的变化,所以是压强减小了,使平衡向逆反应方向移动了。
11.根据下列叙述,完成(1)~(3)题。
工业上合成氨的原料之一——氢气,有一种来源是取自石油气,例如丙烷。
(1)有人设计了以下反应途径,假设反应都能进行,你认为最合理的是()
极高温
高温脱氢
A.C3H8 C+H2
B. C3H8 C3H6+H2
C. C3H8+H2O CO+H2,CO+H2O===CO2+H2
D. C3H8+O2CO2 + H2O,,H2O = H2↑+O2↑
(2)按以上最合理的反应途径,理论上用1 mol 丙烷最多可制得氨气()
A.4 mol B.6.7 mol C.10 mol D.2.7 mol
(3)该合理反应途径最显著的优点是( )
A.简单易行 B.制得的H2纯度高
C.制得的H2产量高 D.可同时获得大量热能
答案:(1)C(2)B(3)C
催化剂
△
解析:(1)从产量、能源等角度进行考虑。
(2)C3H8+3H2O 3CO + 7H2,
1mol 3mo l 7mol
CO+H2O===CO2+H2
3mol 3mol
1mol C3H8可生成10mol H2
N2 + 3H2 2NH3
3 2
10mol (6.7mol)
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策