《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

2. 在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述正确的是 (C)
A.都能提高反应速率，都对化学平衡无影响
B.都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间
C.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响
D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果

答案： C

[新知必备]
1. 合成氨条件的探究
（1）压强：目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为$10\ MPa \sim 30\ MPa$，不采用更高压强的理由是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力也越大。
（2）温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由是
①合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低。
②400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。
(3)催化剂：以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。原料气必须经过净化，防止催化剂“中毒”。
（4）浓度
①采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；将$NH_{3}$分离后的原料气循环利用，并及时补充$N_{2}$和$H_{2}$，使反应物保持一定的浓度。
②采取该措施的理由：分离出$NH_{3}$以促使平衡向合成氨的方向移动，此外，原料气的循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。
2. 工业合成氨的适宜条件

3. 合成氨的生产流程

4. 化学反应的调控
（1）含义：通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。
（2）考虑因素
①考虑设备条件、安全操作、经济成本等。
②分析影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。
③考虑是否符合环境保护及社会效益等方面的规定和要求。

答案： 1.（1）压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力也越大 （2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低 400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱 （3）铁 催化剂“中毒” （4）迅速冷却 循环利用 补充N₂和H₂ 合成氨的方向 利用率 速率 2.10 MPa～30 MPa 400～500 铁触媒 液化