1、第2章 第4节A组基础达标1在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是()A都能提高反应速率，都对化学平衡无影响B都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间C都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响D使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果【答案】C2下列有关合成氨工业的说法正确的是()AN2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成B恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成C工业合成氨的反应是熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行D工业合成氨的反应是熵减小的放热反应，在常温时可自发进行【答案】D【解
2、析】A项，投料比为n(N2)n(H2)12.8时，更有利于NH3的合成；B项，恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响；C、D项，HTS0时反应自发进行，而合成氨反应的H0、S0，故在常温条件下该反应能自发进行。3(2020广东华南师范大学附属中学检测)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收：SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H0。一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中1 mol SO2和n mol CO发生反应，5 min后达到平衡，生成2a mol CO2。下列说法正确的是()A反应前2 min的平均速率v(SO2)0.1a molL1min1B当混合气体的物质的量
3、不再改变时，反应达到平衡状态C平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡向正反应方向移动D平衡后保持其他条件不变，升高温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大【答案】B【解析】根据方程式可知，生成2a mol CO2的同时，消耗a mol SO2，其浓度变化量是0.5a molL1，所以反应前5 min的平均速率v(SO2)0.5a molL15 min0.1a molL1min1，故前2 min的平均速率大于0.1a molL1min1，A不正确；根据方程式可知，该反应是反应前后气体的物质的量减小的可逆反应，因此当混合气体的物质的量不再改变时，可以说明反应达到平衡状态，B正确；S是液体
4、，改变液体的质量，平衡不移动，C不正确；该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，D不正确。4在反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0的平衡体系中，当恒温恒压条件下t1时刻分离出NH3时，下列说法正确的是()At1时刻后的速率变化如图所示Bt1时刻后达到新平衡前QKC新平衡体系中NH3的含量增大DN2的平衡转化率增大【答案】D5(2020河北保定三中高二检测)对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，在一密闭容器中加入一定量的N2和H2，达到平衡时混合气体的压强为p1，迅速缩小容器体积使混合气体的压强变为p2，一段时间后达
5、到新的平衡，此时混合气体的压强为p3，则p1、p2、p3的大小关系是()Ap2p1p3 Bp2p3p1Cp2p1p3 Dp2p1p3【答案】B【解析】根据勒夏特列原理，改变某一外界条件时，平衡只能向减弱这种改变的方向移动。6合成氨反应通常控制在2050 MPa的压强和500 左右的温度，且进入合成塔的氮气和氢气的体积比为13，经科学测定，在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示：压强20 MPa60 MPa体积分数/%19.142.2而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%，这表明()A表中所测数据有明显误差B生产条件控制不当C氨的分解速率大于预测值D合成塔中的反应
6、并未达到平衡【答案】D【解析】表中数据为通过科学实验所得，不可能有明显误差；合成氨连续操作，不可能对生产条件控制不当；平衡浓度问题与速率的大小没有直接关系，因此答案选D。这说明合成氨工业考虑单位时间的产量问题，并未让合成氨反应达到平衡，因为让反应达到平衡需要一定的时间，时间太长得不偿失。7某温度下，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A将1 mol N2和3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJB平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)K(B)C上述反应在达到
7、平衡后，增大压强，H2的转化率增大D升高温度，平衡常数K增大【答案】C8一密封体系中发生反应：N23H22NH3(正反应为放热反应)，下图为某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图：回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是_。(2)t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？_、_、_。(3)下列时间段中，氨的百分含量最高的是_。A0t1 Bt2t3Ct3t4 Dt5t6【答案】(1)0t1，t2t3，t3t4，t5t6(2)温度升高加入催化剂减小压强(3)AB组能力提升9在某恒容密闭容器内，N2、H2的起始物质的量分别为10 mol、30 mol，达到平衡时N2的转化率为25%。
8、若从NH3开始反应，在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同，则应加入的NH3的物质的量及NH3的转化率为()A15 mol,25% B20 mol,50%C20 mol,75% D40 mol,80%【答案】C【解析】从N2、H2开始反应时，N2为10 mol，H2为30 mol，若从NH3开始反应，并且平衡时各组分的百分含量与前者相同，则NH3的物质的量必须是20 mol，故A、D错误。设从NH3开始反应时，NH3转化的物质的量为x，则有20 molx210 mol25%，解得x15 mol，故NH3的转化率为100%75%。10对于合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，下
9、列研究结果和图示相符的是()选项AB研究结果压强对反应的影响温度对反应的影响图示选项CD研究结果平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示【答案】C11一定条件下，将10.0 mol H2和1.0 mol N2充入恒容密闭容器中，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，并达到平衡状态，则H2的转化率可能是()A15% B30%C35% D75%【答案】A【解析】对可逆反应而言，任何一种物质都不能完全转化；利用“极限法”，假设N2完全转化，则消耗的H2的物质的量为n(H2)3n(N2)3.0 mol，但事实上，N2是不可能完全转化的，因而消耗的H2的物质的量一定小于3.0 mol，
10、故H2的转化率(H2)100%30%。综上所述，本题选A。12合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收原料气中的CO，其反应是Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3AcCOH0(1)必须除去原料气中CO的原因是_。(2)醋酸二氨合铜()吸收CO的生产适宜条件应是_。(3)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨溶液再生的生产适宜条件应是_。【答案】(1)防止合成塔中的催化剂中毒(2)低温、高压(3)高温、低压13合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图
11、如图所示。(1)X的化学式为_。(2)图中条件选定的主要原因是_(填字母编号)。A温度、压强对化学平衡的影响B铁触媒在该温度时活性大C工业生产受动力、材料、设备等条件的限制(3)改变反应条件，会使平衡发生移动。如图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是_，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是_(填字母编号)。【答案】(1)NH3(2)BC(3)ca【解析】(1)原料气N2和H2经一定条件下的反应，生成的NH3(X)冷却后从设备中分离出来，同时尾气中含有的N2(Y)和H2(Y)进行循环利用。(2)中A温度选择在500 并不是从化学平衡的影响分析的，而是因为催化剂在此温度时活性大，而且还可以适当提高化学反应速率，压强选择20 MPa50 MPa是从化学平衡理论分析：压强越大，平衡向生成NH3的方向移动，但不能过大，因为压强过大，对设备、材料的要求高，投资大，这样就不经济。