《2025年新坐标同步练习高中化学选择性必修第一册人教版青海专版》

3. 合成氨工业的主要反应为 $N_{2}(g)+3H_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$ $\Delta H＜0$,在密闭容器中进行。下列说法正确的是(C)
A.其他条件不变,及时分离出 $NH_{3}$,会降低 $NH_{3}$ 的产率
B.使用催化剂可使 $N_{2}$ 的转化率达到 $100\%$
C.其他条件不变,增大压强能提高反应物的转化率
D.其他条件不变,温度越高,$NH_{3}$ 的产率越高

答案： C

1. (1) 催化剂对平衡转化率无影响,在合成氨工业中还要使用催化剂的原因是什么？
即使在高温、高压下,N₂和 H₂的化合反应仍然进行得十分缓慢。通常采用加入催化剂的方法,改变反应历程,降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地发生反应;提高单位时间的生产效率,可提高经济效益。
(2) 什么是催化剂中毒？工业上如何防止催化剂中毒？
因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程称为催化剂中毒。为防止催化剂中毒,原料气必须经过净化处理。

答案：
(1)即使在高温、高压下,N₂和 H₂的化合反应仍然进行得十分缓慢。通常采用加入催化剂的方法,改变反应历程,降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地发生反应;提高单位时间的生产效率,可提高经济效益。
(2)因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程称为催化剂中毒。为防止催化剂中毒,原料气必须经过净化处理。

2. 在硫酸工业中,通过下列反应使 $SO_{2}$ 转化为 $SO_{3}$：$2SO_{2}(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons 2SO_{3}(g)$ $\Delta H＜0$。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时 $SO_{2}$ 的转化率：

(1) 从理论上分析,为了使 $SO_{2}$ 尽可能多地转化为 $SO_{3}$,应选择的条件是低温、高压。
(2) 在实际生产中,选定 $450^{\circ}C$,其原因是此温度下反应速率较大,且催化剂的活性较高。
(3) 在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是0.1 MPa(常压)下 SO₂的转化率已经很高,若采用较大的压强,不仅 SO₂的转化率提高很少,且需要更大动力,对设备的要求更高,增加生产成本。
(4) 在实际生产中,通入过量的空气,其原因是增大 O₂的浓度,提高 SO₂的转化率。

答案：
(1)低温、高压
(2)此温度下反应速率较大,且催化剂的活性较高
(3)0.1 MPa(常压)下 SO₂的转化率已经很高,若采用较大的压强,不仅 SO₂的转化率提高很少,且需要更大动力,对设备的要求更高,增加生产成本
(4)增大 O₂的浓度,提高 SO₂的转化率

1. (2025·湛江高二月考) 对于 $N_{2}(g)+3H_{2}(g)\rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$ $\Delta H＜0$,下列说法错误的是(B)
A.该反应在低温条件下能自发进行
B.工业合成氨在高温高压的条件下 $NH_{3}$ 的产率最高
C.工业合成氨一般选择 $400\sim 500^{\circ}C$ 的重要原因是考虑催化剂的活性
D.增大压强,活化分子百分数不变,反应速率增大

答案： B

2. (教材习题改编) 硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。下列有关反应 $2SO_{2}+O_{2}\xlongequal[\triangle]{催化剂}2SO_{3}$ 的说法不正确的是(B)
A.实际生产中,$SO_{2}$、$O_{2}$ 循环使用可提高原料利用率
B.实际生产中,为了提高反应速率,压强越高越好
C.实际生产中,通入过量空气的目的是提高 $SO_{2}$ 的转化率
D.实际生产中,选定 $400\sim 500^{\circ}C$ 作为操作温度的主要原因是此温度下催化剂的活性最高

答案： B