1、基础课时落实(十三)(建议用时：40分钟)基础过关练1某工业生产中发生反应：2A(g)B(g)2M(g)H0。下列有关该工业生产的说法正确的是()A工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成B若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率C工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量D工业上合成M可能采用常压，如H2SO4工业中SO3的生成；加入过量B只能提高A的转化率，B的转化率降低；温度升高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。2在某恒容密
2、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%。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%C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项错误。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
3、化率为100%75%。3(素养题)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 MPa500 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合成塔中的反应并未达到平衡D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，
4、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。4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C对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，使用催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。故答案为C。5某条
5、件下合成氨反应达平衡时氨的体积分数为25%，若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物的体积之比是()ABCDA设起始时H2为a mol、N2为b mol，平衡时NH3为x mol，则3H2N22NH3起始(mol): a b 0平衡(mol): a b x依题意可得：100%25%化简得：，。6一定条件下，在可变容积的密闭容器中进行下列可逆反应：S2Cl2(l，浅黄色)Cl2(g)2SCl2(l，鲜红色)H0下列说法正确的是()A达到平衡时，抽出少量氯气，反应混合液颜色变深B单位时间内生成n mol S2Cl2，同时生成2n mol SCl2时，反应达到平衡状态C达平衡时，降低
6、温度，混合液的颜色将变浅D单位时间内有n mol Cl2被还原，同时氧化生成n mol Cl2时，平衡向正反应方向移动B抽出Cl2，因容积可变，Cl2浓度不变平衡不移动，混合液颜色不变，A项错误；B项正确；降温，平衡正向移动，混合液颜色变深，C项错误；n mol Cl2被还原，同时氧化生成n mol Cl2，即v正v逆，平衡不移动，D项错误。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
7、状态由A到B时，平衡常数K(A)K(B)C上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D升高温度，平衡常数K增大C该反应为可逆反应，加入的1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以反应放出的热量小于92.4 kJ，A项错误；从状态A到状态B，改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，B项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C项正确；升高温度，平衡逆向移动，K减小，D项错误。8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
8、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D分离出NH3，使体系中NH3的含量减小，则达到新平衡前QK，v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动，故N2的平衡转化率增大。9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
9、再生的生产适宜条件应是_。解析分析吸收CO反应的特点：正反应是气体体积缩小的放热反应，对于这样一个可逆反应，用化学平衡原理及有关合成氨适宜条件的选择知识即可作答。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10(素养题)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1。已知制SO3过程中催化剂是V2O5，它在400500 时催化效果最好。下表为不同温度和压强下SO2的转化率(%)：压强转化率温度1105 Pa1106 Pa5106 Pa1107 Pa450 97.5%99.2%99.6%99.7%550 85.6
10、%94.9%97.7%98.3%(1)根据化学原理综合分析，从化学反应速率和原料转化率角度分析，生产中应采取的条件是_。(2)实际生产中，选定400500 作为操作温度，其原因是_。(3)实际生产中，采用的压强为常压，其原因是_。(4)在生产中，通入过量空气的目的是_。(5)尾气中有SO2必须回收是为了_。答案(1)常压、450 、催化剂(2)在此温度下催化剂的活性最高(3)在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡能向右移动，但效果并不明显，比起高压设备，得不偿失(4)增大反应物O2的浓度，提高SO2的转化率(5)防止污染环境拓展培优练11对于反应N2(g)3H2(g
11、)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 Dp2p1p3B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。12一定温度下，在恒压容器a和恒容容器b中，分别充入等量的体积比为13的N2和H2。开始时两容器的体积相同，则达到平衡时两容器中N2的转化率()Aa中大 Bb中大Ca、b中一样大 D无法判断A由题给信息可知，容器a中的反应与容器b中的反应相比，相当于增
12、大压强，则平衡正向移动，因此平衡时容器a中N2的转化率大于容器b中N2的转化率。13(双选)相同温度下，有体积相同的甲、乙两个恒容容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2，分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是()A化学反应速率：乙甲B平衡后N2的浓度：乙甲CH2的平衡转化率：乙0。一定温度下，在1 L容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度变化如下表：t/minCH4/(molL1)H2O/(molL1)CO/(molL1)H2/(molL1)00.20.3002n1n2n30.33n1n2n30.340.090.19x0.33表中x_ molL1
13、；前2 min内CH4的平均反应速率为_。反应在34 min之间，氢气的物质的量增多的原因可能是_(填字母)。A充入水蒸气B升高温度C使用催化剂 D充入氢气解析(1)由图中能量状态可知N2(g)与3H2(g)具有的总能量高于2NH3(g)所具有的能量，故该反应为放热反应，并且反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，每生成2 mol NH3放出(600508)kJ92 kJ热量。(2)合成氨反应中，加入铁触媒后，由于改变了反应历程，使反应的活化能降低，从而加快了反应速率，故曲线b代表加催化剂后的能量变化曲线。(3)对于合成氨反应，当其他条件不变时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡混合物中N
14、H3的体积分数降低。图像中，当压强不变时，曲线b对应的温度下平衡混合物中NH3的体积分数大于曲线a对应的NH3的体积分数，所以曲线b对应的温度低于曲线a对应的温度。(4)前2 min内CH4的反应速率为v(CH4)v(H2)0.05 molL1min1。由表分析23 min时，反应达到平衡状态，此时生成H2的浓度为0.3 molL1。CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) 0.2 0.3 0 0 0.1 0.1 0.1 0.3 0.1 0.2 0.1 0.3 0.01 0.01 0.01 0.03 0.09 0.19 0.11 0.33所以x0.11 molL1。3 min时，若充入水蒸气，平衡向右移动，4 min时，水蒸气浓度应大于0.2 molL1；若升高温度，平衡向右移动，反应物浓度均减小，反应产物浓度均增加，而且变化量正好等于化学方程式系数比，该条件符合要求；使用催化剂，平衡不移动；充入H2，平衡向左移动，反应产物浓度均多于2 min时的浓度。答案(1)放热92(2)b改变了反应的历程，降低了合成氨反应的活化能(3)D(4)0.110.05 molL1min1B
