高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控习题，共3页。试卷主要包含了合成氨生产中，说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．使用催化剂，提高原料的利用率
B．采用高温、高压工艺提高氨的产率
C．产物用水吸收，剩余气体循环利用
D．增大反应物浓度，对v正影响更大
解析：催化剂不影响平衡的移动，不改变原料利用率，A项错；工厂通常采用10 MPa～30 MPa的高压，有利于平衡正移，可提高产率，高温时催化剂活性高，但不利于提高产率，B项错；平衡混合气冷却使氨气液化，而不是用水吸收，C项错；增大反应物浓度，正逆反应速率都加快，对v正影响更大，D项正确。
2．下列有关工业合成氨的说法不能用平衡移动原理解释的是( D )
A．不断补充氮气和氢气
B．选择10～30 MPa的高压
C．及时液化分离氨气
D．选择500 ℃左右的高温同时使用铁触媒作催化剂
解析：增大N2和H2浓度，平衡正向移动，选择高压平衡正向移动，分离氨气，减小生成物浓度，平衡正向移动，都可用平衡移动原理解释，A、B、C均不选；催化剂只改变速率，平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，故选D。
3．化学广泛应用工业、生产生活中，下列说法正确的是( D )
A．合成氨采用500 ℃左右的温度，其原因是适当加快NH3的合成速率，催化剂在500 ℃左右时其活性最好，且能提高H2的转化率
B．工业上采用电解氯化铝生产金属铝
C．明矾可用于水的净化和杀毒
D．使用含有CaCl2的融雪剂会加速桥梁的腐蚀
解析：使用催化剂平衡不移动，500 ℃高温平衡逆移，都不会提高H2转化率，A项错；AlCl3为共价化合物，熔融时不会导电，B项错；明矾溶于水电离出的Al3＋水解生成胶体，能吸附水中悬浮物，但不能杀毒，C项错；CaCl2是电解质，能与桥梁中钢铁构成原电池，加速钢铁的腐蚀，D项正确。
4．醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气、除去少量CO的一种新方法。其原理可分为甲醇化和甲烷化两个部分。
甲醇化：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－111 kJ·ml－1
甲烷化：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH2＝－203 kJ·ml－1
(1)下列措施有利于提高醇烃化过程CO转化率的是__AD__。
A．及时分离出CH3OH B．适当升高反应温度
C．使用高效的催化剂 D．适当增大压强
(2)甲醇化平衡常数可用Kα＝eq \f(αCH3OH,αCO·α2H2)表示；α为平衡组分中各物质的物质的量分数。若CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，则Kα＝__eq \f(100－2w2·w,1－w99－2w2)__(用含w的表达式表示)。
(3)测试a、b两种催化剂在不同压强和温度条件下，甲醇化过程中催化效率如图：
从上图可知选择哪种催化剂较好__b__(填a或b)，理由是__达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率时温度低且受温度影响小__。
解析：(1)及时分离出CH3OH，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，故A正确；反应为放热反应，升高反应温度，平衡逆向移动，CO转化率减小，故B错误；使用高效的催化剂，催化剂不影响化学平衡，故C错误；反应为气体体积减小的反应，适当增大压强，平衡正向移动，CO转化率增大，故D正确；
(2)CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%，设参与反应的CO为1 ml，则H2为99 ml，经甲醇化后CO的平衡转化率为w，列三段式：
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
起始n： 1 99 0
转化n： w 2w w
平衡n： 1－w 99－2w w
根据α＝eq \f(n,n总)，Kα＝eq \f(αCH3OH,αCO·α2H2)
＝eq \f(\f(w,100－2w),\f(1－w,100－2w)·\f(99－2w,100－2w)2)
＝eq \f(100－2w2·w,1－w99－2w2)。
(3)由图可知，b催化剂达到较高催化效率时的压强小，达到较高催化效率时温度低且受温度影响小，故选择b催化剂。