高一化學(xué)上冊暑假提升講義第07講 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控（解析版）

第07講化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理模塊三重點難點必掌握模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關(guān)測1．通過工業(yè)合成氨適宜條件的選擇與優(yōu)化，認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用。2．在合成氨適宜條件的討論中，形成多角度分析化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件的思路，體會化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用價值。1．化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意對二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性受溫度的限制2．控制反應(yīng)條件的基本措施控制化學(xué)反應(yīng)速率的措施通過改變反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)、固體的表面積以及使用催化劑等途徑調(diào)控反應(yīng)速率提高轉(zhuǎn)化率的措施通過改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)等改變可逆反應(yīng)的限度，從而提高轉(zhuǎn)化率一．工業(yè)合成氨的生產(chǎn)條件的選擇1．合成氨反應(yīng)的特點合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已知298K時：ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1自發(fā)性常溫(298K)下，ΔH－TΔS＜0，能自發(fā)進行可逆性反應(yīng)為可逆反應(yīng)焓變ΔH＜0，是放熱反應(yīng)體積變化(熵變)ΔS＜0，正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)2．濃度、溫度、壓強、催化劑對反應(yīng)速率和氨的含量的影響根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點，利用我們學(xué)過的影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量，請?zhí)顚懴卤?。對合成氨反?yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率反應(yīng)速率增大反應(yīng)物濃度升高溫度增大壓強使用提高平衡混合物中中氨的含量增大反應(yīng)物濃度，降低生成物濃度降低溫度增大壓強無影響合成氨生產(chǎn)中的有關(guān)數(shù)據(jù)不同條件下，合成氨反應(yīng)達到化學(xué)平衡時反應(yīng)混合物中氨的含量(體積分數(shù))400℃下平衡時氨的的體積分數(shù)隨壓強的變化示意圖10MPa下平衡時氨的的體積分數(shù)隨溫度的變化示意圖3．數(shù)據(jù)分析在不同溫度和壓強下(初始時N2和H2的體積比為1∶3)，平衡混合物中氨的含量實驗數(shù)據(jù)分析，提高反應(yīng)速率的條件是升高溫度、增大壓；提高平衡混合物中氨的含量的條件是降低溫度、增大壓強。二者在溫度這一措施上是不一致的。4．工業(yè)合成氨的適宜條件壓強原理分析①增大壓強既可以增大反應(yīng)速率，又能使平衡正向向移動，壓強越大越好②壓強越大，對設(shè)備的要求越高，壓縮H2和N2所需的動力越大，會增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟效益選用條件目前，我國合成氨廠一般采用的壓強為10～30MPa溫度原理分析①降低溫度有利于提高平衡混合物中氨的含量②溫度越低，反應(yīng)速率越小，達到平衡所需時間越長，故溫度不宜過低③催化劑的活性在一定溫度下下最大選用條件目前，在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400～500℃(此溫度下催化劑的活性最大)催化劑原理分析即使在高溫、高壓下，N2和H2的反應(yīng)速率仍然很慢。使用催化劑在較低溫度時能較快進行反應(yīng)選用條件通常采用加入以鐵為主體的多成分催化劑，又稱鐵觸媒(為了防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必須經(jīng)過凈化)濃度原理分析在500℃和30MPa時，平衡混合物中NH3的體積分數(shù)及平衡時N2和H2的轉(zhuǎn)化率仍較低采取措施采取迅速冷卻的方法，使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去將NH3分離后的原料氣循環(huán)使用，并及時補充N2和H2，使反應(yīng)物保持一定的濃度(既提高了原料的利用率，又提高了反應(yīng)速率，有利于合成氨反應(yīng))5．工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強10～30MPa溫度400～500℃催化劑使用鐵觸媒作催化劑濃度氨及時從混合氣中分離出去，剩余氣體循環(huán)使用；及時補充N2和H26．合成氨的工藝流程1．催化劑的活性與“中毒”催化劑的催化能力一般稱為催化活性。催化劑因吸附或沉積少量的雜質(zhì)(毒物)而使活性明顯下降甚至喪失的現(xiàn)象，稱為催化劑“中毒”。為了防止催化劑“中毒”，合成氨的原料氣、硫酸工業(yè)中從沸騰爐排出來的爐氣都必須經(jīng)過凈化。2．合成氨發(fā)展前景為降低合成氨的能耗，科學(xué)家一直在研究使合成氨反應(yīng)在較低溫度下進行的催化劑，以對合成條件進行優(yōu)化。我國科學(xué)家合成了一種新型催化劑，將合成氨的溫度、壓強分別降到了350℃、1MPa。利用電化學(xué)反應(yīng)原理，在實驗室已實現(xiàn)由N2和H2在室溫下合成氨。二．選擇工業(yè)合成適宜條件的原則1．考慮參加反應(yīng)的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等本身因素。2．考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的溫度、壓強、濃度、催化劑等反應(yīng)條件。3．選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮設(shè)備條件、安全操作、經(jīng)濟成本等情況。4．選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮環(huán)境保護及社會效益等方面的規(guī)定和要求。工業(yè)生產(chǎn)中適宜生產(chǎn)條件的選擇思路【問題探究】1.工業(yè)生產(chǎn)中增大壓強既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強是否越大越好？為什么？不是。因為溫度一定時，增大混合氣體的壓強對合成氨的速率和平衡都有利，但是，壓強越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求越高，需要的動力也越大，目前，我國的合成氨廠一般采用的壓強為10MPa～30MPa。2.既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？為什么？不是。因為從平衡的角度考慮，合成氨低溫有利，但是溫度過低使化學(xué)反應(yīng)速率減小，達到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的，所以在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400～500℃(在此溫度時催化劑的活性最大)。3.在合成氨工業(yè)中要使用催化劑，既然催化劑對化學(xué)平衡的移動沒有影響，為什么還要使用呢？使用的催化劑一般是什么？為了加快反應(yīng)速率。工業(yè)合成氨普遍使用的是以鐵為主體的多成分催化劑(又稱鐵觸媒)?！局R歸納與總結(jié)】（1）分析反應(yīng)特點。主要分析反應(yīng)的方向性、可逆性、反應(yīng)熱和熵變等。（2）原理分析。根據(jù)反應(yīng)特點，利用影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析增大反應(yīng)速率、提高原料轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進一步分析反應(yīng)條件，確定適宜條件的范圍及催化劑的篩選。（4）根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況、經(jīng)濟效益及環(huán)保要求等最終確定適宜的條件。影響因素有利于加快反應(yīng)速率的控制有利于平衡移動條件的控制綜合分析結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度、減小生成物濃度不斷補充反應(yīng)物、及時分離出生成物壓強高壓(有氣體參加)ΔV<0高壓設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高壓ΔV>0低壓兼顧速率和平衡、選取適宜的壓強溫度高溫ΔH<0低溫兼顧速率和平衡、考慮催化劑的適宜溫度ΔH>0高溫在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高溫并選取合適催化劑催化劑加合適的催化劑無影響加合適的催化劑，考慮催化劑活性與溫度關(guān)系考點一：工業(yè)合成氨1．（23-24高二下·上?！て谥校┯嘘P(guān)工業(yè)固氮的說法正確的是A．使用鐵催化劑可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率B．循環(huán)使用、可提高的產(chǎn)率C．溫度控制在左右有利于反應(yīng)向正方向進行D．增大壓強有利于加快反應(yīng)速率，所以壓強越大越好【答案】B【解析】A．使用鐵催化劑可提高反應(yīng)物的速率，對轉(zhuǎn)化率無影響，故A錯誤；B．循環(huán)使用N2、H2，可使反應(yīng)物盡可能轉(zhuǎn)化為生成物，則可提高氨的產(chǎn)率，故B正確；C．合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度控制在500℃左右與催化劑活性、反應(yīng)速率有關(guān)，而升高溫度合成氨反應(yīng)逆向移動，故C錯誤；D．壓強越大，對設(shè)備的要求越高，成本越高，因此壓強不是越大越好，故D錯誤；故選B。2．（23-24高二上·江蘇連云港·階段練習(xí)）氨是一種重要的化工原料，主要用于化肥工業(yè)，也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè)；合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ/mol。下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的說法正確的是A．高溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)B．反應(yīng)的ΔH=E(N-N)＋3E(H-H)-6E(N-H)(E表示鍵能)C．反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2×6.02×1023D．該反應(yīng)采用高溫高壓條件是為了增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．該反應(yīng)氣體體積減小，是熵減的過程，即，當時反應(yīng)可以自發(fā)進行，則低溫條件下該反應(yīng)可以自發(fā)，A錯誤；B．N2中氮原子間形成氮氮三鍵，則反應(yīng)的(E表示鍵能)，B錯誤；C．反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA，約等于2×6.02×1023，C正確；D．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，不能增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，但采用高溫主要是考慮化學(xué)反應(yīng)速率和催化劑的活性；該反應(yīng)氣體體積減小，增大壓強，平衡正向移動，可以增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤；故選C。3．（23-24高二上·天津?qū)幒印て谀┮阎铣砂狈磻?yīng)，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的方法是①減壓；②加壓；③升溫；④降溫；⑤及時從平衡混合氣中分離出；⑥補充或⑦加催化劑；A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．僅②⑥ D．②③⑥⑦【答案】C【分析】合成氨反應(yīng)，該反應(yīng)的特點為：正反應(yīng)放熱且氣體分子數(shù)減??；據(jù)此分析?！窘馕觥竣贉p壓，反應(yīng)速率減慢，平衡逆向移動，的產(chǎn)率減小，①不可采??；②加壓，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，②可采??；③升溫，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，的產(chǎn)率減小，③不可采??；④降溫，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，④不可采??；⑤及時從平衡混合氣中分離出，反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，⑤不可采??；⑥補充N2或H2，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，的產(chǎn)率增大，⑥可采??；⑦加催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，的產(chǎn)率不變，⑦不可采??；故選②⑥；故選C。4．（23-24高二上·上海浦東新·期中）合成氨對人類生存和發(fā)展有著重要意義，1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨，實現(xiàn)了人工固氮，其合成原理為：

。符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實際的是A．V2O5作催化劑 B．反應(yīng)溫度由催化劑決定C．將N2和H2液化 D．NH3由吸收塔吸收【答案】B【解析】A．工業(yè)合成氨的催化劑是鐵觸媒，A錯誤；B．催化劑在特定溫度下活性最大，催化效率最高，反應(yīng)溫度由催化劑決定，B正確；C．將和液化分離平衡逆向移動，不利于合成氨，C錯誤；D．合成氨的生產(chǎn)設(shè)備中沒有吸收塔，D錯誤；故選B。5．（22-23高二上·河北·期中）合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作的主要目的是A．增大氮氣和氫氣的濃度 B．節(jié)省能量，有利于氣態(tài)氨的冷卻C．提高氮氣和氫氣的利用率 D．提高平衡混合物中的百分含量【答案】C【解析】合成氨工業(yè)中，如果只讓和的混合氣體一次通過合成塔發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)物的利用率較低，很不經(jīng)濟，所以應(yīng)將分離后的原料氣循環(huán)使用，故合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作的主要目的是提高氮氣和氫氣的利用率；答案選C?？键c二：化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控6．（23-24高二上·江西贛州·期中）工業(yè)上用生物法處理的原理如下：反應(yīng)1：反應(yīng)2：以硫桿菌作催化劑時，反應(yīng)溫度及溶液對氧化速率的影響分別如圖甲、圖乙所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A．反應(yīng)1的條件下，還原性：B．當反應(yīng)溫度過高時，氧化速率下降的原因可能是硫桿菌失去活性C．由圖甲和圖乙可得出結(jié)論：使用硫桿菌作催化劑的最佳條件為、D．當反應(yīng)1中轉(zhuǎn)移電子時，反應(yīng)1中消耗的在標準狀況下的體積為【答案】A【解析】A．根據(jù)反應(yīng)方程式可知，H2S為還原劑，F(xiàn)eSO4為還原產(chǎn)物，利用還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性，即有H2S＞FeSO4，故A說法錯誤；B．溫度過高，能使蛋白質(zhì)變性，催化劑的活性降低，因此當反應(yīng)溫度過高時，F(xiàn)e2+氧化速率下降的原因可能是硫桿菌失去活性，故B說法正確；C．根據(jù)圖像可知，催化劑活性最大的最佳條件是30℃，pH=2.0左右，故C說法正確；D．反應(yīng)1中，消耗1molH2S，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol電子，因此轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，消耗硫化氫在標況下體積為2.24L，故D說法正確；答案為A。7．（23-24高二上·四川廣元·階段練習(xí)）“碳達峰·碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一，還原是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：Ⅰ．Ⅱ．有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率的條件是A．使用優(yōu)良催化劑 B．低溫高壓 C．高溫低壓 D．高溫高壓【答案】C【解析】A．催化劑無法使平衡發(fā)生移動，故A項不符合題意；B．降低溫度反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均逆向移動，平衡轉(zhuǎn)化率將降低，故B項不符合題意；C．升高溫度反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均正向移動，降低壓強使反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率將增大，故C項符合題意；D．加壓使反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動，平衡轉(zhuǎn)化率將降低，故D項不符合題意；綜上所述，故答案為C。8．（23-24高二上·廣東東莞·階段練習(xí)）硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，目前主要采用“接觸法”進行生產(chǎn)。有關(guān)反應(yīng)的說法不正確的是：A．實際生產(chǎn)中，SO2、O2再循環(huán)使用提高原料利用率B．實際生產(chǎn)中，為了降低成本，提高生成效益，通常采用常壓、和較高的反應(yīng)溫度C．實際生產(chǎn)中，選定400—500℃作為反應(yīng)溫度，主要原因是該溫度范圍催化劑的活性最高D．實際生產(chǎn)中，通常通入過量SO2來提高O2的轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】A．SO2、O2制取SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，循環(huán)使用SO2、O2，可以提高原料利用率，A正確；B．常壓下，接觸法制硫酸的原料利用率已經(jīng)達到95%左右，增大壓強，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高不大，但對設(shè)備的要求提高，壓縮氣體需要提供動力，從而增加生產(chǎn)成本，所以工業(yè)生產(chǎn)中采用常壓；雖然反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度低對提高轉(zhuǎn)化率有利，但較高反應(yīng)溫度下催化劑活性較高，反應(yīng)速率較快，可以提高生產(chǎn)效益；因此，實際生產(chǎn)中，通常采用常壓、和較高的反應(yīng)溫度，B正確；C．雖然反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度低對提高轉(zhuǎn)化率有利，但催化劑在400～500℃時活性最高，所以選定400～500℃，C正確；D．工業(yè)制硫酸的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，實際生產(chǎn)中，O2直接從空氣中獲得，所以是通入過量O2來提高SO2的轉(zhuǎn)化率，D錯誤；故選D。9．（23-24高二上·四川成都·階段練習(xí)）在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)：，下表列出了在不同溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時的轉(zhuǎn)化率。下列說法不正確的是溫度/平衡時的轉(zhuǎn)化率0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A．工業(yè)上通入過量空氣的主要目的是加快反應(yīng)速率B．回收尾氣中的僅為了防止空氣污染C．采用常壓條件是因為常壓下的轉(zhuǎn)化率足夠高，增大壓強會增加設(shè)備成本D．選擇的較高溫度既提高反應(yīng)速率也提高平衡轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．工業(yè)上通入過量空氣的主要目的是加快反應(yīng)速率和提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；，B．回收尾氣中的是為了防止空氣污染和提高原料利用率，故B錯誤；C．采用常壓條件是因為常壓下的轉(zhuǎn)化率足夠高，增大壓強會增加設(shè)備成本，故C正確；D．正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，的平衡轉(zhuǎn)化率降低，選擇的較高溫度提高反應(yīng)速率，故D錯誤；選C。1．（23-24高二上·云南·階段練習(xí)）下列事實或做法與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是A．制造蜂窩煤時加入生石灰 B．家用鐵鍋、鐵鏟等餐具保持干燥C．常用冰箱保存食物 D．氨的合成加入鐵粉【答案】A【解析】A．制造蜂窩煤時加入生石灰，是為了減少二氧化硫的排放，使其轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，與反應(yīng)速率無關(guān)，A項符合題意；B．在潮濕的情況下，鐵鍋、鐵鏟易發(fā)生腐蝕，保持其干燥，可以極大減緩其腐蝕速率，B項不符合題意；C．低溫冷藏使食品延緩變質(zhì)，是降低溫度使反應(yīng)速率減慢，C項不符合題意；D．氨的合成加入鐵粉，是為了加快合成氨的反應(yīng)速率，D項不符合題意；故選A。2．（23-24高二上·黑龍江大慶·階段練習(xí)）在一密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積壓縮至一半，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的，則正確的是A． B．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大了C．物質(zhì)A的質(zhì)量分數(shù)減小了 D．平衡向逆反應(yīng)方向移動了【答案】D【解析】A．將容器體積壓縮至一半，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的說明增大壓強平衡逆向移動了，反應(yīng)正向體積增大，m＜n，故A錯誤；B．平衡逆向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；C．參加反應(yīng)的都是氣體，氣體總質(zhì)量不變，平衡逆向移動A的質(zhì)量分數(shù)增大，故C錯誤；D．將容器體積壓縮至一半，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的說明增大壓強平衡逆向移動了，故D正確；故答案為：D。3．（23-24高二上·天津和平·階段練習(xí)）下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是A．合成氨生產(chǎn)過程中升高溫度可加快反應(yīng)速率，縮短生產(chǎn)周期，故溫度越高越好B．硫酸工業(yè)中，使用催化劑是為了提高SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率C．硫酸工業(yè)中，SO2的催化氧化不采用高壓，是因為壓強對SO2轉(zhuǎn)化率無影響D．合成氨工業(yè)中，將NH3及時液化分離有利于氨的生產(chǎn)【答案】D【解析】A．合成氨生產(chǎn)過程中升高溫度可加快反應(yīng)速率，縮短生產(chǎn)周期，但合成氨氣的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)移動，導(dǎo)致NH3的平衡含量降低，因此不是反應(yīng)溫度越高越好，而是應(yīng)該采用適當?shù)臏囟?，A錯誤；B．在硫酸工業(yè)中，使用催化劑是為了降低反應(yīng)的活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率，但SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率不變，B錯誤；C．硫酸工業(yè)中，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強化學(xué)平衡正向移動，可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D．合成氨工業(yè)中，將NH3及時液化分離，就是降低了生成物的濃度，可以使化學(xué)平衡正向移動，從而有利于氨的生產(chǎn)，D正確；故選D。4．（23-24高二上·重慶渝中·階段練習(xí)）反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)

△H＜0可用于處理汽車尾氣。下列說法正確的是A．在恒溫恒容條件下，2molNO與4molCO充分反應(yīng)后，轉(zhuǎn)移4mol電子B．升高溫度，平衡常數(shù)增大C．在低溫下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行D．其他條件不變，增加CO的用量，可以提高CO的轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故2molNO與4molCO充分反應(yīng)后，生成的N2小于1mol，轉(zhuǎn)移小于4mol電子，A錯誤；B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故B錯誤；C．反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，故在低溫下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行，C正確；D．其他條件不變，增加CO的用量，平衡正向移動，但CO的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤；故選C。5．（22-23高二上·浙江嘉興·期中）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是A．從合成塔出來的混合氣體中，其中NH3只占15%，所以合成氨廠的產(chǎn)率都很低B．由于氨易液化，N2、H2在實際生產(chǎn)中可循環(huán)使用，所以總體來說合成氨的產(chǎn)率很高C．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400～500℃，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動D．合成氨廠采用的壓強越大，產(chǎn)率越高，無須考慮設(shè)備、條件【答案】B【解析】A．雖然從合成塔出來的混合氣體中NH3只占15%，但由于原料氣N2和H2循環(huán)使用和不斷分離出液氨，所以生產(chǎn)NH3的效率還是很高的，故A錯誤；B．由于氨易液化，N2和H2在實際生產(chǎn)中循環(huán)使用，所以總體來說，氨的產(chǎn)率很高，故B正確；C．合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在500℃左右，一是為了使反應(yīng)速率不至于很低，二是為了使催化劑活性最大，故C錯誤；D．增大壓強有利于NH3的合成，但壓強越大，需要的動力越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求越高，故D錯誤。答案選B。6．（22-23高二上·江西景德鎮(zhèn)·期中）下列關(guān)于工業(yè)合成氨的敘述錯誤的是A．反應(yīng)在高壓下進行，有利于提高轉(zhuǎn)化率B．溫度越高越有利于工業(yè)合成氨C．在工業(yè)合成氨中，N2、H2的循環(huán)利用可降低成本D．及時從反應(yīng)體系中分離出氨氣有利于平衡向正反應(yīng)方向移動【答案】B【解析】A．合成氨的反應(yīng)為氣體分子總數(shù)減少的反應(yīng)，加壓有利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，故A正確；B．合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，NH3的產(chǎn)率越低，溫度太高會影響催化劑的催化效果。，故B錯誤；C．在工業(yè)合成氨中，N2、H2的循環(huán)利用有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率，可降低成本，故C正確；D．及時從反應(yīng)體系中分離出氨氣，使生成物濃度較小，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，故D正確；故選B。7．（22-23高二上·廣西貴港·期末）通過控制化學(xué)反應(yīng)條件，可以使化學(xué)反應(yīng)速率按我們的需求變化。下列現(xiàn)象的反應(yīng)速率需要減小的是A．用白醋清理水壺中的水垢 B．作肥料的廚余垃圾的腐敗C．輪胎的老化 D．汽車尾氣的凈化【答案】C【解析】A．應(yīng)該快速除去水垢，增大醋酸的濃度，可使反應(yīng)速率加快，A項反應(yīng)速率需要增大；B．作肥料的廚余垃圾的腐敗，需要加快腐敗用作肥料，B項反應(yīng)速率需要增大；C．應(yīng)該去抑制輪胎的老化，減慢反應(yīng)速率，C項反應(yīng)速率需要減??；D．汽車尾氣污染環(huán)境，需要加快尾氣的凈化，D項反應(yīng)速率需要增大；答案選C。8．（22-23高二下·甘肅蘭州·期末）常壓下利用可逆反應(yīng)Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)精煉鎳。已知230℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5(L/mol)3，Ni(CO)4的沸點為42.2℃，粗鎳中固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。下列說法錯誤的是A．恒容體系下，增加c[Ni(CO)4]，體系壓強增大，平衡常數(shù)增大B．50℃時將粗鎳與CO反應(yīng)，可以獲得相應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物便于與粗鎳雜質(zhì)分離C．測量某溫度下反應(yīng)體系中Ni(CO)4體積分數(shù)不變時，反應(yīng)達到平衡D．230℃，Ni(CO)4平衡分解率較高【答案】A【解析】A．對于一個指定的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，增大c[Ni(CO)4]，平衡常數(shù)不變，故A錯誤；B．已知Ni(CO)4的沸點為42.2°C，粗鎳中雜質(zhì)不參與反應(yīng)，50°C時將粗鎳與一氧化碳反應(yīng)，可得到氣態(tài)Ni(CO)4，故B正確；C．平衡狀態(tài)的特征是各組分的濃度不再改變，當反應(yīng)體系中Ni(CO)4的體積分數(shù)不再改變時說明上述反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，故C正確；D．Ni(CO)4的分解反應(yīng)為Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)，根據(jù)題目條件可知，230°C時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為=，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)進行的程度越大，故230°C時Ni(CO)4的平衡分解率較高，故D正確；故本題選A。9．（22-23高二下·廣東汕尾·期末）時，向恒容密閉容器中充入和，發(fā)生反應(yīng)。已知時反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0。下列說法正確的是A．的平衡轉(zhuǎn)化率為B．容器內(nèi)的壓強不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C．達到平衡后移走，平衡向正反應(yīng)方向移動，化學(xué)反應(yīng)速率加快D．其他條件不變，升高溫度至，若某時刻各氣體的濃度均為，則此時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行【答案】A【解析】A．設(shè)平衡時，轉(zhuǎn)化了，列三段式可得：，，得，則平衡轉(zhuǎn)化率為，故A正確；B．該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)始終不變，壓強始終不改變，則當體系壓強不隨時間變化時不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．平衡后移走，則減少了生成物的物質(zhì)的量濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但化學(xué)反應(yīng)速率減小，故C錯誤；D．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，即，此時，則此時平衡向逆反應(yīng)方向移動，故D錯誤。綜上所述，答案為A。10．（22-23高一下·河北邢臺·期末）化工生產(chǎn)中，調(diào)控反應(yīng)條件時不需要考慮的角度是A．目標產(chǎn)物的貯存方法 B．增大目標反應(yīng)的速率C．提高目標反應(yīng)的限度 D．減少副反應(yīng)和環(huán)境污染【答案】A【解析】A．目標產(chǎn)物貯存與反應(yīng)條件無關(guān)，調(diào)控反應(yīng)條件時不需考慮，A符合題意；B．增大反應(yīng)速率，可以提高生產(chǎn)效率，需要考慮，B不符合題意；C．提高反應(yīng)限度，可以提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)物比例，需要考慮，C不符合題意；D．生產(chǎn)條件中減少副反應(yīng)和環(huán)境污染需要考慮，以達到綠色高效生產(chǎn)的目的，D不符合題意；答案選A。11．（22-23高二下·福建泉州·期末）密閉容器中加入，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，隨反應(yīng)時間的變化如曲線①所示，分別改變一個條件，得到曲線②和③，下列說法錯誤的是A．該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．曲線①，0～50min用表示的平均反應(yīng)速率為C．曲線②，可能使用了催化劑或壓縮容器體積D．曲線③，達到平衡后，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別增加，平衡正向移動【答案】C【分析】分別改變一個條件，得到曲線②、③，從曲線①得到曲線②，既加快速率平衡又不移動，只能使用催化劑，從曲線①得到曲線③，意味著反應(yīng)速率加快但平衡右移了，則改變的另一個條件只能是升溫?！窘馕觥緼．由上述分析可知，升溫平衡正向移動，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A正確；B．曲線①，0~50min用HBr表示的平均反應(yīng)速率為=0.02mol﹒L-1﹒min-1，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知，用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.02mol﹒L-1﹒min-1÷2=0.01mol﹒L-1﹒min-1，故B正確；C．曲線②，可能使用了催化劑，反應(yīng)速率加快，平衡不移動，各物質(zhì)濃度不變；如果縮小體積，氣體濃度都增大了，而實際上HBr濃度減小了，與圖像變化不符合，故C錯誤；D．曲線③達到平衡時有：，，往容器中加入濃度均為0.2mol﹒L-1的三種物質(zhì)，得，則Qc＜K，平衡將向正反應(yīng)方向移動，故D正確；故選C。12．（22-23高二下·廣東·階段練習(xí)）在硫酸工業(yè)中，通過如下反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

?H<0。下列說法不正確的是A．為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3，工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度越低越好B．使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率C．通入過量的空氣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．反應(yīng)后尾氣中的SO2必須回收【答案】A【解析】A．為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3即平衡正向移動，同時考慮到溫度對速率的影響，工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度并不是越低越好，A錯誤；B．使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，B正確；C．通入過量的空氣促使平衡正向移動，可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率，C正確；D．二氧化硫在轉(zhuǎn)化中并未達到100%轉(zhuǎn)化且二氧化硫有毒性的污染性氣體需回收并循環(huán)利用，D正確；故選A。13．（22-23高二上·安徽蕪湖·期中）在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2氧化為SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1.下表列出了在不同溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率。溫度/℃平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.995.097.798.3（1）從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)選擇的條件是。（2）在實際生產(chǎn)中，選定的溫度為400℃～500℃，原因是（3）在實際生產(chǎn)中，采用的壓強為常壓，原因是（4）在實際生產(chǎn)中，通入過量的空氣，原因是（5）尾氣中的SO2必須回收，原因是。（6）在550℃、1MPa下，若SO2的起始濃度為2mol/L，O2的起始濃度為1mol/L，試求該條件下的平衡常數(shù)K=。【答案】（1）450℃、10MPa（或低溫、高壓）（2）溫度較低會使反應(yīng)速率減小，達到平衡所需時間長；溫度較高會使SO2轉(zhuǎn)化率降低；在此溫度下催化劑活性最大（3）常壓下，SO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若增壓會對設(shè)備提高要求，增加成本（4）有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率（5）防止污染大氣，循環(huán)利用，可提高原料利用率（6）7220【解析】（1）表中數(shù)據(jù)顯示，溫度低、壓強大，平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率高，則從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)選擇的條件是：450℃、10MPa（或低溫、高壓）。（2）在實際生產(chǎn)中，選定的溫度為400℃～500℃，選擇稍高的溫度，主要是從反應(yīng)速率、反應(yīng)達平衡所需時間、催化劑的活性等角度考慮，原因是：溫度較低會使反應(yīng)速率減小，達到平衡所需時間長；溫度較高會使SO2轉(zhuǎn)化率降低；在此溫度下催化劑活性最大。（3）在實際生產(chǎn)中，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)成本，采用的壓強為常壓，原因是：常壓下，SO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若增壓會對設(shè)備提高要求，增加成本。（4）二氧化硫的催化氧化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，增大一種反應(yīng)物的濃度，有利于提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。在實際生產(chǎn)中，通入過量的空氣，原因是：有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率。（5）SO2是大氣污染物，所以尾氣中的SO2必須回收，原因是：防止污染大氣，循環(huán)利用，可