人教版 (2019)選擇性必修1第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控備課ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第八講《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》題型一：工業(yè)合成氨的適宜條件1．下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是（）A．鐵觸媒作催化劑可加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動B．升高溫度可以加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動C．增大壓強能縮短達到平衡狀態(tài)所用的時間D．合成氨采用的壓強是10~30MPa，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高 2．將和充入某密閉容器中，控制適當(dāng)條件使其充分反應(yīng)生成。下列關(guān)于合成氨反應(yīng)的說法正確的是（）A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．溫度越高，壓強越大，氨的平衡產(chǎn)率越高C．達到限度時正逆反應(yīng)速率相等 D．該容器中最終得到 3．合成氨工業(yè)中采用循環(huán)操作，主要是為了（）A．增大化學(xué)反應(yīng)速率 B．提高平衡混合物中氨的含量C．降低氨的沸點 D．提高氮氣和氫氣的利用率 4．下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)過程的敘述正確的是（）A．聯(lián)合制堿法中循環(huán)使用CO2和NH3，以提高原料利用率B．硫酸工業(yè)中，SO2氧化為SO3時采用常壓，因為高壓會降低SO2轉(zhuǎn)化率C．合成氨生產(chǎn)中將NH3液化分離，可加快正反應(yīng)速率，提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率D．SO2在接觸室被氧化成SO3，SO3在吸收塔內(nèi)被吸收制成濃硫酸題型二：工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)條件的調(diào)控5．有平衡體系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，為了增加甲醇的產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效益，應(yīng)采取的正確措施是（）A．高溫、高壓 B．適宜的溫度、高壓、催化劑C．低溫、低壓 D．高溫、高壓、催化劑 6．已知工業(yè)上常用石灰乳吸收尾氣中的NO和NO2，涉及的反應(yīng)為：NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O、4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O。下列措施一定能提高尾氣中NO和NO2去除率的是（）A．加快通入尾氣的速率 B．用石灰水替代石灰乳C．適當(dāng)補充O2 D．升高溫度 7．工業(yè)合成氨的流程圖如下圖所示：下列有關(guān)工業(yè)合成氨生產(chǎn)條件的分析正確的是（）A．步驟①中“凈化”的步驟沒有必要B．步驟②采用的壓強是2×107Pa，因為在該壓強下催化劑的活性最大C．步驟③溫度可高于500 ℃，因為溫度升高，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．步驟④⑤有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本 8．苯與水煤氣合成甲苯的烷基化反應(yīng)可簡化如下：+CO+2H2 +H2O下表分析了Pt-ZSM-5催化劑應(yīng)用于苯與水煤氣合成甲苯的烷基化反應(yīng)的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)：溫度/℃苯平衡轉(zhuǎn)化率，%甲苯和對二甲苯總選擇性，%甲苯選擇性，%對二甲苯選擇性，%4002.1763.1457.535.614253.7984.9675.469.504505.9282.2073.788.424757.0883.9978.105.89(注：表中各次實驗均控制苯、CO、H2進氣量比例為1：1：2，使用催化劑Pt-ZSM-5，反應(yīng)壓力3MPa)下面說法錯誤的是（）A．表中數(shù)據(jù)分析了反應(yīng)溫度對苯與水煤氣烷基化反應(yīng)的影響B．反應(yīng)溫度升高，催化劑對目標(biāo)產(chǎn)物選擇性增大，副產(chǎn)物選擇性降低C．450℃下若苯與氫氣投料比為1：4，則苯的平衡轉(zhuǎn)化率大于5.92%D．獲取上述實驗數(shù)據(jù)需保證各次實驗中Pt-ZSM-5催化劑的比表面積一致9．不同條件下，用氧化溶液過程中所測的實驗數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推測合理的是。下列分析或推測不合理的是（）A．內(nèi)，的氧化率隨時間延長而逐漸增大B．由曲線②和③可知，越大，的氧化速率越快C．由曲線①和③可知，溫度越高，的氧化速率越快D．時，內(nèi)的平均消耗速率大于 10．將一定比例混合均勻的O2、NH3和NOx氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)，模擬NOx的去除。在不同溫度下，相同時間內(nèi)，測得NOx的去除率如圖所示，下列說法不合理的是（）A．混合氣體通過催化劑，所有氣體與催化劑接觸時間基本相同B．低于50 ℃時，NOx去除率較低可能是因為反應(yīng)速率較慢C．50-100℃ 時，NOx去除率迅速上升，主要是溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快引起的D．380℃ 以上，可能發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致NOx的去除率降低 11．以丙烯、氨氣和空氣(空氣中O2體積分?jǐn)?shù)約為20%)為原料，在催化劑條件下生產(chǎn)丙烯腈(CH2CHCN)的過程中會同時生成副產(chǎn)物丙烯醛，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：C3H6(g)＋NH3(g)＋3/2O2(g)=CH2CHCN(g)＋3H2O(g)C3H6(g)＋O2(g)=CH2CHCHO(g)＋H2O(g)在恒壓、460℃時，保持丙烯和氨氣的總進料量和空氣的進料量均不變，丙烯腈和丙烯醛的平衡產(chǎn)率隨進料氣中n(氨氣)/n(丙烯)的比值變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A．圖中曲線a表示丙烯腈的平衡產(chǎn)率隨n(氨氣)/n(丙烯)比值的變化B．增大壓強有利于提高反應(yīng)速率和丙烯腈的平衡產(chǎn)率C．使用合適的催化劑可以使丙烯腈的平衡產(chǎn)率達到100%D．由圖可知，原料氨氣、丙烯和空氣的理論最佳進料體積比為2∶2∶3 12．合成氨工藝是人工固氮最重要的途徑，已知N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，實際工業(yè)生產(chǎn)中，合成氨的原料氣N2可通過分離空氣得到，H2可通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化制得，原料氣中N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8，常用工藝條件：鐵觸媒作催化劑，控制溫度773K、壓強3.0×107Pa。假設(shè)起始反應(yīng)物N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶3，且總物質(zhì)的量不變，在不同壓強和溫度下，反應(yīng)達到平衡時，體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表所示 400℃450℃500℃600℃20MPa0.3870.2740.1890.08830MPa0.4780.3580.2600.129則下列說法正確的是（）A．上述任何條件下，反應(yīng)達到平衡時N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比均為1B．體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越小，反應(yīng)一定越先達到平衡C．反應(yīng)達到平衡時，放出的熱量均為92.4kJD．600℃、30MPa條件下加入更高效的催化劑，平衡時NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于0.129 13．在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2氧化為SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol。下表列出了在不同溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率。下列說法錯誤的是（）溫度/℃平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.750085.692.994.997.798.3A．從理論上分析，為了使二氧化硫盡可能多轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)選擇的條件是450℃，10MPaB．在實際生產(chǎn)中，選定的溫度為400~500℃原因是考慮催化劑的活性最佳C．在實際生產(chǎn)中，為了增大SO2的轉(zhuǎn)化率可以無限量通入空氣D．在實際生產(chǎn)中，采用的壓強為常壓原因是常壓時轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，增大壓強對設(shè)備及成本要求太高 14．紫外光照射時，在不同催化劑作用下，可將和轉(zhuǎn)化為和，產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖1所示。以為催化劑，可以將和直接轉(zhuǎn)化成乙酸，催化劑的催化效率、乙酸的生成速率與溫度的關(guān)系如圖2所示。下列有關(guān)說法正確的是（）A．由圖1可知，0～15h內(nèi)，的平均生成速率從大到小的順序：Ⅲ>Ⅱ>ⅠB．由圖1可知，25～35h內(nèi)，的平均生成速率從大到小的順序：Ⅱ>Ⅲ>ⅠC．由圖2可知，250℃時催化劑的催化活性最高D．由圖2可知，乙酸的生成速率主要取決于溫度的影響范圍是100～250℃ 15．（雙選）工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+ CO(g)HCOOCH3(g)，在容積固定的密閉容器中，投入等物質(zhì)的量CH3OH和CO，測得相同時間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。下列說法不正確的是（）A．增大壓強甲醇轉(zhuǎn)化率減小 B．b點反應(yīng)速率υ正=υ逆C．平衡常數(shù)K(75℃)＞K(85℃)，反應(yīng)速率υb＜υd D．生產(chǎn)時反應(yīng)溫度控制在80~85℃為宜 16．丙烷氧化脫氫制備丙烯的主要反應(yīng)為。在催化劑作用下，氧化脫氫除生成外，還生成CO、等物質(zhì)。實驗測得的轉(zhuǎn)化率和的產(chǎn)率隨溫度變化關(guān)系如下圖所示。已知：。下列說法正確的是（）A．的轉(zhuǎn)化率和的產(chǎn)率隨溫度變化曲線分別是b、aB．溫度升高催化劑的活性增大，的轉(zhuǎn)化率增大C．時的選擇性為66%D．選擇相對較低的溫度能夠提高的選擇性 17．已知合成氨反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH<0.某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始時氫氣的物質(zhì)的量對合成NH3反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示：(圖中T表示溫度，n表示起始時H2物質(zhì)的量)(1)圖像中T2和T1的關(guān)系是：T2___________T1(填“>”“<”“=”或“無法確定”)。(2)在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2轉(zhuǎn)化率最小的是___________(填字母)。(3)若容器容積為2L，b點對應(yīng)的n=0.15mol，測得平衡時H2、N2的轉(zhuǎn)化率均為60%，則平衡時N2的物質(zhì)的量濃度為___________mol·L-1，此條件下(T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。 18．汽車尾氣是城市主要空氣污染物，利用反應(yīng)2NO(g)+2CO(g) N2+2CO2(g)可實現(xiàn)汽車尾氣的無害化處理。向甲、乙兩個體積都為2.0L的恒容密閉容器中分別充入2molCO和2molNO，分別在T1、T2溫度下，經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中n(CO2)隨時間(t)變化情況見下表：時間/s0246810甲容器(T1)n(CO2)/mol00.721.201.601.601.60乙容器(T2)n(CO2)/mol00.601.001.401.701.70(1)T1___________T2(填“>”、“<”或“=”下同)，該反應(yīng)ΔH___________0.(2)甲容器中NO平衡轉(zhuǎn)化率為___________，T1溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。(3)該反應(yīng)達到平衡后，為提高NO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有___________(填字母序號)。a、增大NO濃度b、壓縮容器體積c、移去部分N2 d、改用高效催化劑 19．在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1，下表列出了不同溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率溫度\壓強1×105Pa5×105Pa1×106Pa1×107Pa400℃99.2%99.6%99.7%99.9%500℃93.5%96.9%97.8%99.3%600℃73.7%85.8%89.5%96.4%(1)在生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了___________(2)在實際生產(chǎn)中，操作溫度選定400—500℃，是因為___________(3)硫酸工業(yè)選定壓強通常采用常壓，做出這種選擇的依據(jù)是___________ 20．(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和劑。用乙醇與異丁烯(以IB表示)在催化劑HZSM﹣5催化下合成ETBE，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。回答下列問題：反應(yīng)物被催化劑HZSM﹣5吸附的順序與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示，該反應(yīng)的ΔH＝_____kJ?mol﹣1。反應(yīng)歷程的最優(yōu)途徑是______(填C1、C2或C3)。(2)一定條件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化劑對燃煤煙氣回收。反應(yīng)為。圖3①其他條件相同、催化劑不同，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1，Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到最高，不考慮催化劑價格因素，選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是：______。②某科研小組用Fe2O3作催化劑。在380℃時，分別研究了n(CO):n(SO2)為1:1、3:1時SO2轉(zhuǎn)化率的變化情況(圖2)。則圖2中表示n(CO):n(SO2)＝3:1的變化曲線為______。(3)已知NO2存在如下平衡：，在一定條件下NO2與N2O4的消耗速率與各自的分壓(分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))有如下關(guān)系：，，相應(yīng)的速率與其分壓關(guān)系如圖3所示。一定溫度下，k1、k2與平衡常數(shù)Kp(壓力平衡常數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度計算)間的關(guān)系是k1＝____；在圖標(biāo)出點中，指出能表示反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的點是______，理由是_______。 21．汽車尾氣是霧霾形成的原因之一、研究氮氧化物的處理方法可有效減少霧霾的形成，可采用氧化還原法脫硝： 4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0 根據(jù)下圖判斷提高脫硝效率的最佳條件是___________；氨氮比一定時，在400 ℃時，脫硝效率最大，其可能的原因是___________。 22．和氮氧化物都是空氣污染物，科學(xué)處理及綜合利用是環(huán)境科學(xué)研究的熱點。(1)某科研小組研究不同條件下溶液常壓下吸收煙氣的吸收率。①溶液pH：隨著含煙氣的不斷通入，和硫的吸收率如圖1所示：i：當(dāng)，硫的總吸收率不斷減小，因為濃度較高與反應(yīng)，生成S，同時產(chǎn)生大量的___________，導(dǎo)致硫的總吸收率減小。ii：當(dāng)，硫的總吸收率增大，生成的主要產(chǎn)物為和。和一定條件下反應(yīng)，生成硫磺和最終回收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。iii：當(dāng)時，___________導(dǎo)致和硫的總吸收率降低。②溫度：如圖2所示，該項目選擇常溫，一是為了節(jié)能，另一個原因是___________。③其他條件：___________。(任舉一例)(2)聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，是一種工業(yè)工藝技術(shù)，采用“35%的氯酸同時脫硫脫氮技術(shù)”，處理煙氣(含、NO)可獲得、HCl、副產(chǎn)品，通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氯酸的濃度小于35%時，和NO的脫除率幾乎不變，但生成的量遠小于理論值，可能的原因是___________。 23．(1)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益、減少污染。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。①實驗測得在一定壓強下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl~T曲線如圖，則總反應(yīng)的ΔH__0(填“>”、“=”或“<”)；A、B兩點的反應(yīng)速率中較大的是__。②下列措施有利于提高αHCl的有____(填字母)。A．增大n(HCl) B．增大n(O2) C．使用更好的催化劑 D．移去H2O(2)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：+H2(g)，工業(yè)上，通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1∶9)，控制反應(yīng)溫度600 ℃，并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如圖。 ①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋說明該事實：_________。②控制反應(yīng)溫度為600 ℃的理由是_______。

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