1、课后训练1工业合成氨时将 N2 和 H2 按体积比 13 通入合成塔中，在不同条件下达到平衡时，混合物中 NH3 的含量(体积分数 )如下表：试分析上表所提供的数据，判断下列说法一定正确的是( ) 。A无论其他条件如何改变，只要增大压强就能提高 NH3 在平衡混合物中的含量B无论其他条件如何改变，只要升高温度就有利于提高 N2 的转化率C无论其他条件如何改变，只要降低温度就能提高 NH3 在平衡混合物中的含量D由上表数据可知，NH 3 的合成是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应2对于可逆反应 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g)(正反应方向为放热反应) ，下列说法中正确的是( )。A达到
2、平衡后加入 N2(保持反应容器体积一定) ，当重新达到平衡时，NH 3 的浓度比原平衡的大，H 2 的浓度比原平衡小B达到平衡后，升高温度，既加快了正、逆反应的速率，又提高了 NH3 的产率C达到平衡后，缩小容器的体积，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，是因为正反应速率增大了，逆反应速率减小3在容积相同的四个容器中，按下列要求充入各气体，并加入适当的催化剂，在 400 时分别建立平衡，四种情况下 H2 的转化率由大到小的顺序是_。1 mol N23 mol H2 2 mol N23 mol H2 1 mol N24 mol H2 1 mol
3、 N24 mol H20.5 mol NH 34对于可逆反应 2A(g)nB( ？) 2C(g)，达到平衡后，当其他条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，则物质 B 的状态为_；若增大压强平衡不移动，则 B 的状态为_。5在容积相同的不同密闭容器中，分别充入同量的 N2 和 H2，在不同温度下，发生反应：3H 2N 2 2NH3，并分别在 t0 s 时测定其中 NH3 的体积分数(NH 3)，绘成如图的曲线。(1)A、B、C 、D、E 五点中，尚未达到化学平衡状态的点是 _。(2)此可逆反应的正反应是_热反应。(3)AC 段曲线是增函数，CE 段曲线是减函数，试从化学反应速率和化学平衡角度
4、说明理由。6合成氨工业中，原料气(N 2、H 2 及 CO、NH 3 的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜( ) 溶液来吸收原料中的 CO，其反应是Cu(NH 3)2AcCONH 3 Cu(NH3)3AcCO H0(1)必须除去原料气中 CO 的原因是_。(2)醋酸二氨合铜()吸收 CO 的生产适宜条件是_。(3)吸收 CO 后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生，恢复其吸收 CO 的能力以循环使用，醋酸铜氨液再生的生产适宜条件是_。7利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：依据上述流程，完成下列填空：(1)天然气脱硫时的化学方程式是_ 。(2)n mol CH4 经一次转化后产生 CO 0.9
5、n mol，产生 H2_ mol。(用含 n 的代数式表示)(3)K2CO3(aq)和 CO2 反应在加压下进行，加压的理论依据是_。A相似相溶原理B勒夏特列原理C酸碱中和原理(4)由 KHCO3 分解得到的 CO2 可以用于_(写出 CO2 的一种重要用途)。(5)整个流程有三处循环，一是 Fe(OH)3 循环，二是 K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质 )。8把 N2 和 H2 按物质的量之比 12，置于 V L 密闭容器中合成氨，达到平衡时测得混合气体中含 NH3 的体积分数为 20%，求：(1)混合气体中含 H2 的体积百分数。(2)反应前后容器内
6、的压强比。(3)N2 和 H2 的转化率。参考答案1解析：由题目中所给数据可知，若温度最低，压强最大，则转化率最高。当温度不变时，压强越大，氨气的含量越高，可知此反应气体总体积缩小；当压强相等时，温度越低，氨气的含量越高，所以确定正反应为放热反应。答案：D2解析：达到平衡后，加入 N2 平衡向正反应方向移动，NH 3 的浓度增大了，而 H2 的浓度会减小；达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡向逆反应方向移动，不利于 NH3 的生成；达到平衡后，缩小体积即增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，有利于提高 H2 的转化率；加入催化剂，能同等程度地增大正、逆反应速率，缩
7、短反应达到平衡的时间。答案：AC3解析：是在中增加 N2，故 H2 的转化率增大，即 。是在中增加H2，故 H2 的转化率减小，即。而是在基础上增加氨，平衡向逆反应方向移动，H2 的转化率变小，有 。由此可知 H2 的转化率由大到小的顺序为 。答案：4解析：增大压强，平衡向正反应方向移动，则正反应为气体体积缩小的方向，由于A、C 均为气体且它们的化学计量数相等，所以 B 只能为气体。增大压强平衡不移， 则 B不可能为气体，故 B 为固体或液体。答案：气体 固体或液体5答案：(1)AB (2) 放热 (3)因为反应开始时，正反应速率大于逆反应速率，生成NH3 的速率比消耗的 NH3 速率要大，故
8、 NH3 的体积分数 (NH3)不断增加，AC 段曲线是增函数；而当达到平衡以后，温度升高、平衡逆向移动，故 NH3 的体积分数(NH 3)不断减少，CE 段曲线是减函数。6解析：(1)CO 可引起催化剂 (铁触媒)的中毒，故要除去。(2)题给信息方程式是一个气体体积减小的放热反应，为使醋酸二氨合铜( )更好的吸收 CO，即平衡向正反应方向移动，适宜条件应是低温、高压。(3)醋酸铜氨液再生，即平衡向逆反应方向移动，适宜的条件应是高温、低压。答案：(1)CO 可引起催化剂 (铁触媒 )的中毒 (2)低温、高压 (3) 高温、低压7解析：(1)流程图中已给出反应物是 H2S 和 Fe(OH)3，生
9、成物是 Fe2S3 和 H2O，CH 4没有参与反应，写出方程式再配平即可。(2)写出此反应的方程式：CH 4H 2O=CO3H 2，就很容易地看出产生 H2 应为30.9n2.7n mol 。(3)CO2 为气体，加压有利于平衡右移，利用的是勒夏特列原理。(4)此题考查了考生对 CO2 用途的记忆，写任一种用途即可。(5)合成氨反应是一可逆反应，H 2 和 N2 的转化率低，必须循环利用。答案：(1)3H 2S2Fe(OH) 3=Fe2S36H 2O (2)2.7n (3)B (4)生产纯碱(或作制冷剂等，其他合理答案也可以)(5)8解析：根据题意，设 N2 和 H2 的物质的量分别为 1 mol 和 2 mol，N 2 的转化率为x。N 2(g) 3H2(g) 2NH3(g)起始物质的量(mol) 1 2 0转化物质的量(mol) x 3x 2x平衡物质的量(mol) 1x 23x 2x即 100%20%，解得 x25%，213x则 H2 的转化率 100%37.5%0.5混合气体中氢气的体积百分数为 100%50%。230.5根据阿伏加德罗定律可知，压强之比等于物质的量之比：p1/p2n 1/n2(12)/(1220.25)6/5答案：(1)50% (2)6/5 (3)N 2 的转化率为 25%；H 2 的转化率为 37.5%
