下列关于工业合成氨的叙述正确的是(  ) - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
单选题

下列关于工业合成氨的叙述正确的是(  )

A
合成氨工业温度选择为700K左右,只要是为了提高NH$_3$产率
B
使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,但对化学平衡状态无影响
C
合成氨生产过程中将NH$_3$液化分离,可提高N$_2$、H$_2$的转化率
D
合成氨工业中为了提高氢气的利用率,可适当增加氢气浓度

题目答案

C

答案解析

分析:

A、合成氨反应为放热反应;

B、正反应是气体体积缩小的反应,所以增大压强平衡正移;

C、减少生成物的浓度平衡正向移动;

D、增加一种反应物的浓度提高另一种物质的转化率,而本身转化率降低.

解答:

解:A、合成氨反应为放热反应,温度较高不利于提高原料利用率,故A错误;

B、催化剂和高压能加快反应速率,增大压强平衡正移,催化剂对平衡无响应,故B错误;

C、减少生成物的浓度平衡正向移动,所以将NH$_3$液化分离,可提高N$_2$、H$_2$的转化率,故C正确;

D、增加一种反应物的浓度提高另一种物质的转化率,而本身转化率降低,所以合成氨工业中为了提高氢气的利用率,可增加氮气的浓度,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查了合成氨条件的选择,侧重于催化剂和压强对速率和平衡的影响,题目较简单.

举一反三
单选题

工业上合成氨时一般采用700K左右的温度,其原因是(  )

①提高合成氨的速率 ②提高氢气的转化率③提高氨的产率 ④催化剂在700K时活性最大.

A
只有①
B
①②
C
②③④
D
①④

题目答案

D

答案解析

分析:

N$_2$+3H$_2$⇌2NH$_3$ △H<0,该反应是放热的可逆反应,要使平衡向正反应方向移动,应降低温度,但温度过低反应速率过小,不利于工业生成效益;温度越高,反应速率越大,所以应适当升高温度,使反应速率增大;使用催化剂也能增大反应速率,但在700℃左右时催化剂的活性最大,所以选择采用700℃左右的温度,以此解答.

解答:

解:合成氨发生:N$_2$+3H$_2$⇌2NH$_3$ △H<0,

升高温度可增大反应速率,提高产量,故①正确;

该反应的正反应为放热反应,升高温度不是提高氢气的转化率,或氨气的产率,故②③错误;

该温度时,催化剂的活性最大,有利于增大反应速率,提高产量,故④正确.

故选D.

点评:

本题考查化学平衡知识,侧重于化学与生产的关系的考查,有利于培养学生的良好科学素养和提高学习的积极性,难度不大.

单选题

如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图.下列叙述与示意图不相符合的是(  )

A
反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B
该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
C
该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
D
同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等

题目答案

C

答案解析

分析:

由图可知,该反应从正反应一端开始,正逆反应速率相等时为状态Ⅰ,然后,该反应向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,且改变条件的一瞬间逆反应速率不变,以此来解答.

解答:

解:A.由平衡的特征可知,反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,故A正确;

B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡正向移动,达到平衡态Ⅱ,故B正确;

C.该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡应逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,与图象矛盾,故C错误;

D.该反应达到平衡态Ⅰ后,改变条件使反应继续正向移动达到平衡态Ⅱ,所以同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等,故D正确;

故选C.

点评:

本题考查化学反应速率与化学平衡的图象,明确图象中状态Ⅰ到平衡态Ⅱ正反应速率大于逆反应速率及瞬间逆反应速率不变时解答本题的关键,题目难度中等.

单选题

恒温密闭容器中,某反应的化学反应速率随时间变化关系如图所示,下列说法不符合该图示的是(  )

A
达到平衡时,正逆反应速率相等
B
增大反应物的浓度,反应由平衡I变化到平衡Ⅱ
C
反应达到平衡I以后,减小反应物浓度,平衡移动到Ⅱ
D
反应达到平衡II时的化学反应速率比平衡I时的大

题目答案

C

答案解析

分析:

由图象可知,在平衡Ⅰ的基础上正反应速率增大,而逆反应速率在原来基础上逐渐增大,且正反应速率大于逆反应速率,应为增大反应物的浓度,反应由平衡I变化到平衡II,结合图象的曲线变化特点解答该题.

解答:

解:A.当正逆反应速率相等时,各物质的浓度不变,达到平衡状态,故A正确;

B.在平衡Ⅰ的基础上正反应速率增大,而逆反应速率在原来基础上逐渐增大,且正反应速率大于逆反应速率,应为增大反应物的浓度,故B正确;

C.如反应物减小,则正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,故C错误;

D.由图象可知,纵坐标为反应速率,反应达到平衡II时的化学反应速率比平衡I时的大,故D正确.

故选C.

点评:

本题考查化学反应速率与化学平衡的图象问题,题目难度不大,本题注意分析图象曲线的变化趋势,把握外界条件对反应速率和平衡移动的影响.

单选题

一定条件下进行反应 2X(g)+Y(g)⇌Z(s)+3W(g);△H<0.达到平衡后,t$_1$时刻改变某一条件所得V-t图象如图,则改变的条件为(  )

A
增大压强
B
升高温度
C
加催化剂
D
增加生成物浓度

题目答案

B

答案解析

分析:

由图象可知,改变条件瞬间,正、逆速率都增大,且逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,结合外界条件对反应速率及平衡移动影响解答.

解答:

解:由图象可知,改变条件瞬间,正、逆速率都增大,且逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,

A.该反应为前后气体体积不变的反应,增大压强,正、逆速率增大相同的倍数,平衡不移动,故A错误;

B.正反应为放热反应,升高温度,正、逆速率都增大,平衡向逆反应方向移动,故B正确;

C.加入催化剂,正、逆速率增大相同的倍数,平衡不移动,故C错误;

D.增大生成物的浓度,瞬间正反应速率不变,故D错误,

故选B.

点评:

本题考查化学平衡移动图象、外界条件对反应速率及平衡移动的影响,难度中等,根据图象判断改变条件对反应速率影响及平衡移动方向是关键.

单选题

某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);△H<0.下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t$_2$、t$_3$、t$_5$时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量.下列说法中正确的是(  )

A
t$_3$时降低了温度
B
t$_2$时加入了催化剂
C
t$_5$时增大了压强
D
t$_4$~t$_5$时间内X或Y的转化率最低

题目答案

B

答案解析

分析:

由X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)△H<0可知该反应是反应前后气体的物质的量不相等的反应,为放热反应,根据催化剂、温度、压强对化学反应速率和化学平衡的影响来分析,若化学平衡逆向移动,则反应物的转化率降低.

解答:

解:A、由图可知,t$_3$时正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡在t$_3$时向逆反应方向移动,而该反应为放热反应,降低温度化学平衡正向移动,故A错误;

B、因该反应是反应前后气体的物质的量不相等的反应,t$_2$~t$_3$时间内正逆反应速率增大且相等,则应为t$_2$时加入了催化剂,故B正确;

C、t$_5$时正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡在t$_5$时向逆反应方向移动,由化学计量数可知,增大压强,化学平衡应正向移动,故C错误;

D、由图可知,t$_4$~t$_5$时间内v不变,化学反应处于平衡状态,平衡不移动,则反应物的转化率不变,故D错误;

故选B.

点评:

本题为图象题,明确图象中纵横坐标的含义,利用反应速率的关系及化学平衡移动结合化学反应速率和化学平衡的影响因素即可解答.

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