第4节化学反应条件的优化——工业合成氨夯实基础轻松达标1.德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法合成氨的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是()A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.②③④2.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()A.点a的正反应速率比点b的小B.点c处反应达到平衡C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D.其他条件不变,773K条件下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大3.将aLNH3通过灼热的装有铁催化剂的硬质玻璃管后,气体体积变为bL(气体体积均在同温同压下测定)。该bL气体中NH3的体积分数是()A.2a-baB.b-abC.2a-bbD.b-aa4.合成氨反应通常控制在20~50MPa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1∶3,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)如下表所示:压强温度20MPa60MPa500℃19.1%42.2%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5.将氮气和氢气的混合气体通入合成塔中,反应1小时达到平衡以后,N2、H2、NH3的浓度分别为3mol·L-1、7mol·L-1、4mol·L-1,则下列结果不正确的是()A.v(H2)始=7mol·L-1·h-1B.c始(H2)=13mol·L-1C.c始(N2)=5mol·L-1D.H2的转化率为46.2%6.已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图:下列说法正确的是()A.t1时升高了温度B.t2时使用了催化剂C.t3时增大了压强D.t4时降低了温度7.在一定温度和压强下,在密闭容器中充入H2、N2、NH3,开始时其物质的量之比为3∶1∶1,反应达平衡后,H2、N2、NH3的物质的量之比为9∶3∶4,则此时氮气的转化率为()A.10%B.20%C.15%D.30%8.在一定温度下,在恒压容器a和恒容容器b中,分别充入体积比1∶3的N2和H2。开始时体积相同,达到平衡时两容器中N2的转化率比较()A.a大B.b大C.a、b一样大D.无法判断9.在450℃时发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。若体系中只改变下列条件,请把影响结果填入表中。改变条件正反应速率逆反应速率平衡移动N2的转化率(1)增大N2的浓度(2)增大NH3的浓度(3)减小NH3的浓度(4)压缩体积增大压强(5)升高温度(6)加入催化剂(7)体积不变充入氖气提升能力跨越等级1.在一定条件下,一定量的N2和H2合成氨反应达到平衡后,混合气体中NH3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体积的比值是()A.15B.14C.13D.122.合成氨反应达到平衡时,NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是()A.提高分离技术B.研制耐高压的合成塔C.研制低温催化剂D.探索不用N2和H2合成氨的新途径3.(2019山东青岛高二诊断)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下:关于合成氨工业的说法中不正确的是()A.混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想B.合成氨反应须在低温下进行C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D.使用催化剂可以提高反应的速率,但是不能使平衡向正反应方向移动4.(双选)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是()A.达到平衡后,加入N2,当重新达到平衡时,NH3的浓度比原平衡的大,N2的浓度比原平衡的小B.达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应速率,又提高了NH3的产率C.达到平衡后,缩小容器体积,既有利于加快正、逆反应速率,又有利于提高氢气的转化率D.加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为催化剂改变反应途径,降低反应的活化能5.下列是关于N2+3H22NH3的反应速率与时间的关系图像,纵坐标为反应速率v,横坐标为时间t。当反应达到平衡后,条件发生改变与速率变化的关系不符合实际的是()6.将等物质的量的N2、H2