化学反应速率化学反应条件的优化工业合成氨(含答案)

-1-化学反应速率化学反应条件的优化——工业合成氨一、化学反应速率1、化学反应速率的概念下列关于化学反应速率的说法正确的是___________________，不正确的请改正。（1）化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量浓度的增加来表示。（2）对于某些反应，通常依据反应物减少或生成物增加的快慢来对反应速率做出定性判断。（3）在同一反应中，用各种物质表示的化学反应速率大小相等，表示意义相同。（4）一般来说，化学反应速率随反应进行逐渐变慢。因此某一时间内的化学反应速率实际指这段时间内反应的平均速率，而不是指某时刻的瞬时速率。2、简单计算：化学反应速率的表达式____________________________________练习1、对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行最快的是（）A.v(A)=0.01mol/(L·s)B.v(B)=0.02mol/(L·s)C.v(B)=0.60mol/(L·min)D.v(C)=1.0mol/(L·min)二、影响化学反应速率的因素1、内因（主要因素）：参加反应的物质的________________2、外因（次要因素）：①浓度对反应速率的影响：其他条件不变时，增大反应物的浓度一般可_______反应速率，改变固体或纯液体的量对反应速率______。对于可逆反应，增加反应物的浓度，v（正）急剧_____，v（逆）逐渐_____。②压强对化学反应速率的影响：对于有参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率；减小压强，反应速率。a.恒容时：充入气体反应物→反应速率；充入“无关气体”（如惰性气体或不参加反应的气体等）→反应速率。b.恒压时：充入“无关气体”（如惰性气体或不参加反应的气体等）→反应速率。③温度对化学反应速率的影响：无论是放热反应还是吸热反应，升温，v（正）_______v（逆）_______。-2-④催化剂对化学反应速率的影响：a.催化剂是能______反应速率而在反应前后本身的________和____________不变的物质。b.催化剂的催化机理：，催化剂能_____程度的改变正逆反应速率，但不能改变，不能提高反应物的。⑤其他因素：光、电磁波、超声波、颗粒、溶剂的等练习2、在恒温、恒容条件下，可逆反应：N2+3H22NH3达到平衡时，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是（）A．正增大、逆减小B．正、逆均减小C．平衡不发生移动D．平衡向右移动练习3、下列有关反应速率的说法正确的是（）A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B．100ml2mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢三、化学反应条件的优化——工业合成氨合成氨的适宜条件是（4点）：________________________【合作探究、讨论展示】1、如图表示反应N2(g)+3H2(g)催化剂高温高压2NH3(g)（正反应是放热反应）在某些时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图，则氨的百分含量最高的一段时间是（）A、t0—t1B、t2—t3C、t3—t4D、t5—t62、合成氨工业中，为实现增加氨的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是（）A.不断将氨分离出来B.使用催化剂C.采用500℃左右的温度D.采用2×107~3×107Pa的压强3、某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g)2M(g)ΔH＜0，下列有关说法正确的是（）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vv(正))v(逆)t4t5t3t2t1t0tv(逆))v(正)v(逆)v(正)t6-3-B．由于物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，因加入过量的B可以增大正反应速率，减小逆反应速率，从而提高A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．工业生产中会采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量【课堂训练】1、可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是（）A．达到化学平衡时，4正(O2)＝5逆(NO)B．若单位时间生成XmolNO的同时，消耗XmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率关系是：2正(NH3)＝3正(H2O)2、a1和a2分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)B(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是（）A．a1、a2均减小B．a1、a2均增大C．a1减小，a2增大D．a1增大，a2减小3、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)。若C(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1时，需要15s，那么c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1时，所需反应的时间为（）A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s4、已知合成氨的反应为：N2+3H22NH3△H=-92.4kJ/mol,一定条件下达到化学平衡，现升高温度，下列图像中能正确描述正、逆反应速率(v)变化的是（）★5、如右图所示在容积固定的2L密闭容器中进行某一可逆反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)用Y的物质的量浓度改变表示反应速率正、逆与时间的关系图。已知单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积表示()Oabdt/svY/mol·L-1·s-1-4-A．X的物质的量浓度的减少B．Y的物质的量浓度的减少C．Z的物质的量增加D．Y的物质的量减少6、对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（正反应为放热反应），下列说法正确的是（）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H2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，而逆反应速率减小了7、一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行aN(g)bM(g)的化学反应，M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示：(1)此反应的化学方程式中a/b=(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的化学反应速率为________(3)此反应达到平衡时，反应物的转化率为(4)当反应aN(g)bM(g)达平衡后①若再充入N达到新平衡后N的百分含量将（填“增大、减小、不变”，下同）②若再充入xmolN和ymolM、且x/y＞a/b时，则达到新平衡时混合气体的平均摩尔质量将________8、一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）根据题意完成下列各题：（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝，升高温度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是-5-A．氢气的浓度减少B．正反应速率加快，逆反应速率也加快C．甲醇的物质的量增加D．重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大【当堂检测】1、在一定条件下，可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A、加催化剂，V正、V逆都发生变化且变化倍数相同B、加压，V正、V逆都增大C、降温，V正增大，V逆减小D、恒压条件下，加入氩气，V正、V逆都减小★★2、可逆反应，mA(s)+nB(g)pC(g)△H＞0,在恒温条件下，B的体积分数B%与压强的关系如图所示，有关叙述正确的是（）A.m+npB.npC.x点v正v逆；y点v正v逆D．x点比y点反应速率大一、化学反应速率1、化学反应速率的概念（2）（4）2、简单计算表达式v＝△c/△t练习1A二、影响化学反应速率的因素1、内在性质2、①增大无影响增大增大②气体增大减小a.增大不变b.减小③增大增大④a.加快质量化学性质b.催化剂通过参与反应，改变反应历程降低反应的活化能来提高化学反应速率同等化学反应的平衡常数转化率⑤大小性质练习2C练习3D三、化学反应条件的优化——工业合成氨①提高反应温度②适当提高氮氢比③使用催化剂④适时分离产物氨【合作探究讨论展示】1、B2、BC3、D【能力提升】1、A2、C3、C4、C5、B6、C7、（1）2︰1（2）1/v(t2—t1)mol/（L·min)(3)75%（4）减小增大8、（1）K=[CH3OH]/[CO]·[H2]2；减小；（2）2nb/3tBmol·（L·min）－1；（3）BC【当堂检测】1、C2、Cw。w-w*k&s%5￥