高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控精品课时训练

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常见考点
考点一 工业上合成氨
【例1-1】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
【答案】C
【解析】A．催化剂可以改变反应速率，但不能使平衡移动，A错误；
B．升高温度可以加快反应速率，但合成氨反应是放热反应，因此升高温度不利于化学平衡向合成氨的方向移动，B错误；
C．增大压强可以加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，C正确；
D．催化剂的活性主要取决于温度的高低，而非压强的大小，D错误；
综上，本题选C。
【例1-2】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 SKIPIF 1 < 0 。恒温下，将 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 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． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
(2)若反应进行到某时刻t时， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，经过计算 SKIPIF 1 < 0 _______。
(3)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中 SKIPIF 1 < 0 的含量(体积分数)为25%，平衡时 SKIPIF 1 < 0 的物质的量为_______。
(4)原混合气体中， SKIPIF 1 < 0 _______。
【答案】(1)C
(2)16
(3)8
(4) SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）在用反应速率表示平衡状态时，必须符合“一正一逆，且等于系数之比”，A． SKIPIF 1 < 0 均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故A错误；B． 反应已达到平衡状态时， SKIPIF 1 < 0 ，故B错误；C．反应已达到平衡状态时， SKIPIF 1 < 0 ，故C正确；D．反应已达到平衡状态时， SKIPIF 1 < 0 ，故D错误；故选C。
（2）若反应进行到某时刻t时， SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 ，又此时 SKIPIF 1 < 0 ，则a=(13+3)ml=16 ml。
（3）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，物质的量为 SKIPIF 1 < 0 ，其中 SKIPIF 1 < 0 的含量(体积分数)为25%，平衡时 SKIPIF 1 < 0 的物质的量为32ml×25%=8ml。
（4）根据以上信息可列三段式 SKIPIF 1 < 0 ，则可得a - 4+b -12+8=32，解得a+b=40ml，由第2问知，a=16 ml，故b=24ml，则原混合气体中， SKIPIF 1 < 0 。
【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
【答案】B
【解析】A．把氨分离出来是减小生成物浓度，有利于平衡右移，选项A不符合；
B．使用催化剂仅是为增大反应速率，与平衡无关，选项B符合；
C．合成氨反应是放热反应，较低温度利于反应向右进行，与平衡移动有关，选项C不符合；
D．该反应是气体物质的量减小的反应，尽可能采取高压利于正反应，与平衡移动有关，选项D不符合；
答案选B。
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， SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 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 SKIPIF 1 < 0 时发生反应为 SKIPIF 1 < 0
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~30MPa
【答案】C
【解析】A．工业制硝酸的反应有：4NH3+5O2 SKIPIF 1 < 0 4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，各步均有N元素化合价的变化，属于氧化还原反应，A正确；
B．工业制硫酸时，反应2SO2+O2 SKIPIF 1 < 0 2SO3是可逆反应，SO2和O2可以循环使用，B正确；
C．工业制硫酸时，为防止形成酸雾，应用98.3%的浓硫酸吸收SO3，C错误；
D．合成氨时，压强越大，平衡正向移动，产率越高，但增大压强会增大设备的成本，因此通常采用10MPa~30MPa，D正确；
故选C。
3．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”、“=”或“”、“=”或“
(2) 2 >
(3)c
(4) SKIPIF 1 < 0 正向 不变
【解析】（1）N2+ 3H2⇌2NH3 ΔH