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高中第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控优秀学案及答案
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这是一份高中第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控优秀学案及答案，共4页。学案主要包含了课前复习答案，知识点填空答案，练习答案，检测反馈答案等内容，欢迎下载使用。
2.4 化学反应的调控（学案）
1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
1．化工生产条件的选择及原理。
工业合成氨所需要的条件是____________________。
一.化学反应条件的控制
1．合成氨反应的特点
合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。
(1)可逆性：反应为可逆反应。
(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。
(3)焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。
(4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。
在生产和生活中____有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快反应速率等
______有害的化学反应：减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等
这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以_______反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着_______于人们需要的方向进行。
【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的__________，使反应既快又能达到较大的限度。
合成氨的反应：N2＋3H22NH3
反应特点：正反应是__________反应、气体总体积__________的反应
控制条件:
（1）温度速率快：____有利
反应限度：____有利
生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约500℃）
（2）压强速 率 快：____有利
反应限度：____有利
生产中采用中压法（20～50Mpa）
（3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。
【练习】反应2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＞0，有利C生成的条件是（ ）
A．高温、高压 B．低温、高压 C．低温、低压 D．高温、低压
【练习】下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是（ ）
A．化学反应速率只能用反应物浓度的减少量表示
B．只有温度和催化剂才能影响化学反应速率
C．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D．催化剂既能改变正反应的反应速率，又能改变逆反应的反应速率
【练习】合成氨工业中，常加热至500℃，下列有关叙述正确的是（ ）
A．仅仅提高原料转化率
B．加快v正，减小v逆，促使平衡常数变大
C．使平衡向合成氨的方向移动，提高原料利用率
D．为加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
【练习】用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是（ ）
A．矿石粉碎后送入沸腾炉 B．使用热交换器预热气体
C．使用催化剂 D．用水吸收三氧化硫
【练习】大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物．最新研究表明，[N（CH3）4]2SO4（s）能与SO2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂[N（CH3）4]2SO4（s）+SO2（g）⇌[N（CH3）4]2S2O6（s）△H＜0则用[N（CH3）4]2SO4（s）吸收SO2的适宜条件为（ ）
A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压
1．合成氨时采用700K左右的温度进行，主要是因为在该温度时（ ）
A．合成氨的化学反应限度最大
B．N2的转化率最高
C．催化剂的活性最大
D．NH3在平衡混合气体中的体积分数最大
2．下列关于化学反应限度的叙述错误的是（ ）
A．不同的化学反应，限度可能不同
B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D．一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等
3．下列有关生活生产中的叙述合理的是（ ）
A．硫酸工业中SO2转化为SO3时采用常压，是因为增大压强不会提高SO2的转化率
B．打开啤酒瓶的瓶盖，有大量的气泡冒出来，该现象不能用勒夏特列原理解释
C．氯碱工业中用离子交换膜电解槽电解时，往阴极室注入经过精制的饱和NaCl溶液，往阳极室注入稀氢氧化钠溶液（或去离子水）
D．工业上合成氨采用500℃左右的温度，最主要原因是该反应的催化剂在500℃左右时活性最好
4．采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（ ）
A．硫酸工业 B．氯碱工业 C．硝酸工业 D．合成氨工业
5．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①2C（焦炭）+O2（空气）＝2CO；②Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是：（ ）
A．CO过量
B．CO与铁矿石接触不充分
C．炼铁高炉的高度不够
D．CO与Fe2O3的反应有一定限度
6．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（ ）
A．使用冰箱保存食物，是利用了化学反应速率理论
B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是提高单位时间内的产量
D．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
7．工业生产上常使用催化剂，因为它可以（ ）
A．提高反应进行的程度
B．使平衡向正反应方向移动
C．是生成物更纯净
D．使容器中气体的密度不再发生变化
8．硝酸生产中，500℃时，NH3和O2可能发生如下反应：
①4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）+9072kJK＝1.1×1026
②4NH3（g）+4O2（g）⇌2N2O（g）+6H2O（g）+1105kJK＝4.4×1028
③4NH3（g）+3O2（g）⇌2N2（g）+6H2O（g）+1269kJK＝7.1×1034
其中，②、③是副反应．若要减少副反应，提高NO的产率，最合理的措施是（ ）
A．减小压强 B．降低温度
C．增大O2浓度 D．使用合适的催化剂
9．欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（ ）
A．向炉内喷吹空气 B．把大块状煤碾成粉末
C．使用MnO2做催化剂 D．提高炉内体系的温度
【课前复习答案】高温、高压、催化剂
【知识点填空答案】
促进；抑制；改变；有利于；温度和压强；高温；低温；高压；高压
【练习答案】ADDDB
【检测反馈答案】CCDBDDDDB
2.4 化学反应的调控（学案）
1．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
2．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
1．化工生产条件的选择及原理。
工业合成氨所需要的条件是____________________。
一.化学反应条件的控制
1．合成氨反应的特点
合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。
(1)可逆性：反应为可逆反应。
(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。
(3)焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。
(4)自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。
在生产和生活中____有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快反应速率等
______有害的化学反应：减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等
这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以_______反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着_______于人们需要的方向进行。
【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的__________，使反应既快又能达到较大的限度。
合成氨的反应：N2＋3H22NH3
反应特点：正反应是__________反应、气体总体积__________的反应
控制条件:
（1）温度速率快：____有利
反应限度：____有利
生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约500℃）
（2）压强速 率 快：____有利
反应限度：____有利
生产中采用中压法（20～50Mpa）
（3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。
【练习】反应2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＞0，有利C生成的条件是（ ）
A．高温、高压 B．低温、高压 C．低温、低压 D．高温、低压
【练习】下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是（ ）
A．化学反应速率只能用反应物浓度的减少量表示
B．只有温度和催化剂才能影响化学反应速率
C．化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D．催化剂既能改变正反应的反应速率，又能改变逆反应的反应速率
【练习】合成氨工业中，常加热至500℃，下列有关叙述正确的是（ ）
A．仅仅提高原料转化率
B．加快v正，减小v逆，促使平衡常数变大
C．使平衡向合成氨的方向移动，提高原料利用率
D．为加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
【练习】用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是（ ）
A．矿石粉碎后送入沸腾炉 B．使用热交换器预热气体
C．使用催化剂 D．用水吸收三氧化硫
【练习】大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物．最新研究表明，[N（CH3）4]2SO4（s）能与SO2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂[N（CH3）4]2SO4（s）+SO2（g）⇌[N（CH3）4]2S2O6（s）△H＜0则用[N（CH3）4]2SO4（s）吸收SO2的适宜条件为（ ）
A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压
1．合成氨时采用700K左右的温度进行，主要是因为在该温度时（ ）
A．合成氨的化学反应限度最大
B．N2的转化率最高
C．催化剂的活性最大
D．NH3在平衡混合气体中的体积分数最大
2．下列关于化学反应限度的叙述错误的是（ ）
A．不同的化学反应，限度可能不同
B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间来改变化学反应的限度
D．一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等
3．下列有关生活生产中的叙述合理的是（ ）
A．硫酸工业中SO2转化为SO3时采用常压，是因为增大压强不会提高SO2的转化率
B．打开啤酒瓶的瓶盖，有大量的气泡冒出来，该现象不能用勒夏特列原理解释
C．氯碱工业中用离子交换膜电解槽电解时，往阴极室注入经过精制的饱和NaCl溶液，往阳极室注入稀氢氧化钠溶液（或去离子水）
D．工业上合成氨采用500℃左右的温度，最主要原因是该反应的催化剂在500℃左右时活性最好
4．采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（ ）
A．硫酸工业 B．氯碱工业 C．硝酸工业 D．合成氨工业
5．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①2C（焦炭）+O2（空气）＝2CO；②Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是：（ ）
A．CO过量
B．CO与铁矿石接触不充分
C．炼铁高炉的高度不够
D．CO与Fe2O3的反应有一定限度
6．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（ ）
A．使用冰箱保存食物，是利用了化学反应速率理论
B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是提高单位时间内的产量
D．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
7．工业生产上常使用催化剂，因为它可以（ ）
A．提高反应进行的程度
B．使平衡向正反应方向移动
C．是生成物更纯净
D．使容器中气体的密度不再发生变化
8．硝酸生产中，500℃时，NH3和O2可能发生如下反应：
①4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）+9072kJK＝1.1×1026
②4NH3（g）+4O2（g）⇌2N2O（g）+6H2O（g）+1105kJK＝4.4×1028
③4NH3（g）+3O2（g）⇌2N2（g）+6H2O（g）+1269kJK＝7.1×1034
其中，②、③是副反应．若要减少副反应，提高NO的产率，最合理的措施是（ ）
A．减小压强 B．降低温度
C．增大O2浓度 D．使用合适的催化剂
9．欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（ ）
A．向炉内喷吹空气 B．把大块状煤碾成粉末
C．使用MnO2做催化剂 D．提高炉内体系的温度
【课前复习答案】高温、高压、催化剂
【知识点填空答案】
促进；抑制；改变；有利于；温度和压强；高温；低温；高压；高压
【练习答案】ADDDB
【检测反馈答案】CCDBDDDDB
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