高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第四节化学反应速率的调控

试卷更新日期：2021-08-10 类型：同步测试

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一、单选题

1. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。其反应为：N₂(g)＋3H₂(g) $⇌_{}^{}$ 2NH₃(g)，该反应一定条件下自发。下列有关说法正确的是（）

A、NH₃分子是由极性键构成的非极性分子 B、该反应的ΔH＜0，ΔS＜0 C、用E表示键能，该反应的ΔH=6E(N-H)-E(N≡N)-3E(H-H) D、将生产的氨气分离出去，可以增大正反应速率同时提高反应物转化率

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2. 研究人员提出了一种基于Li元素的电化学过程来合成氨，其工艺路线如图所示，下列说法错误的是（）

A、第一步每生成1mol氧气转移的电子数为4N_A（N_A为阿伏加德罗常数的值） B、第一步实现了能量转化：可再生能源→电能→化学能 C、第二步反应方程式为 6Li+N₂ $\begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix}$ 2Li₃N D、该工艺的总反应为N₂+3H₂ $⇌_{}^{}$ 2NH₃

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3. 下列有关说法正确的是（）

A、△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都能自发进行 B、对于二氧化硫的催化氧化反应（△H＜0），反应温度越低越好 C、合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量 D、使用催化剂可以提高工业生产中合成氨的产率

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4. 合成氨反应难以发生的根本原因是（）

A、该反应是可逆反应 B、氮分子中存在氮氮叁键 C、该反应需要催化剂 D、氨气容易液化

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5. 已知：N₂+3H₂⇌2NH₃△H＜0．工业合成氨应选择的条件是（　　）

A、高温、高压 B、低温、低压、催化剂 C、适宜的温度、高压、催化剂 D、低温、高压、催化剂

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6. 工业上用H₂和N₂合成氨的反应是放热反应，在氨的实际合成生产时温度常控制在700K左右，原因是（　　）

A、高温有利于提高反应的转化率 B、高温可加快反应的限度 C、700K时反应催化剂活性最强 D、高温可加才可以自发向右进行

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7. 在合成氨时，可以提高H₂转化率的措施（　　）

A、延长反应时间 B、充入过量H₂ C、充入过量N₂ D、升高温度

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二、填空题

8.
合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如图1所示．
（1）天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H₂和CO的化学化学方程式为
（2）图2为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1：3时，平衡混合物中氨的体积分数．
①若分别用v_A（NH₃）和v_B（NH₃）表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则v_A（NH₃） v_B（NH₃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②在相同温度、当压强由p₁变为p₃时，合成氨反应的化学平衡常数（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）NH₃（g）与CO₂_（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图3如下：NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图4所示．阳极室中发生的反应依次为
（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门．因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH₃存在时能被空气中的O₂氧化，生成Cu（NH₃）₄²⁺ ，该反应的离子方程式为

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9.
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），一种工业合成氨，进而合成尿素的简易流程图如下：
（1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）   CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）
恒容容器中，对于以上两个反应，能加快反应速率的是
a．升高温度 b．充入He   c．加入催化剂   d．降低压强
（2）天然气中的H₂S杂质常用氨水作吸收液吸收，产物为NH₄HS，一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为，该反应的氧化产物为
（3）为减小CO₂对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO₂创新利用的研究．
①如将CO₂与H₂ 以1：3的体积比混合．适当条件下合成某烃和水，该烃是（填序号）．
A．烷烃    　　 B．烯烃    　　 C．苯
②如将CO₂与H₂ 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄ ．
已知：CH₄ （g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=﹣890.3kJ/mol
H₂（g）+ $\frac{1}{2}$ O₂（g）═H₂O（l）△H₂=﹣285.8kJ/mol
则CO₂（g）与H₂（g）反应生成CH₄（g）与液态水的热化学方程式是
③已知CaCO₃和BaCO₃均为难溶于水的沉淀，某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO₂的空气中CO₂的含量，经查得Ca（OH）₂和 Ba（OH）₂在20℃时的溶解度（S）数据如下：Ca（OH）₂：0.16g； Ba（OH）₂：3.89g
则吸收CO₂最合适的试剂是（填“Ca（OH）₂”或“Ba（OH）₂”）溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定．
（4）已知CO₂+2NH₃CO（NH₂）₂+H₂O，若合成尿素CO（NH₂）₂的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成吨尿素．

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三、综合题

10. 氨在化肥生产、贮氢燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：N₂+3H₂ $⇌$ 2NH₃。请根据有关知识，填写下列空白：

(1)、为了加快反应速率，可以采取的措施有____________。

A、使用催化剂 B、适当提高氮气的浓度 C、适当提高反应的温度 D、适当降低反应的温度

(2)、从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。根据下表数据，计算该反应生成1 mol NH₃时放出kJ的热量。

化学键

H-H

N≡N

N-H

断开1mol键所吸收的能量

436 kJ

946 kJ

391 kJ

(3)、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV²⁺/MV⁺在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。该生物燃料电池的总反应方程式为N₂+3H₂ $⇌$ 2NH₃。

①其中，右室电极为燃料电池的极，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N₂的体积是。

②相比现有工业合成氨，该方法有哪些优点(任写两条)。

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11. 氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法，其合成原理为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol^-1 ，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖．在密闭容器中，将2 mol N₂和6 mol H₂混合发生下列反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ·mol^-1。

(1)、当反应达到平衡时，N₂和H₂的浓度比是；N₂和H₂的转化率比是．反应放出的热量（填“大于”“小于”或“等于”）184.8 kJ。

(2)、降低平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量，密度．平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)．

(3)、当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动．

(4)、若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)．达到新平衡后，容器内温度(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。

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12. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式．

(1)、在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为

(2)、若适量的N₂和O₂完全反应，每生成23g NO₂需要吸收16.95kJ

(3)、已知拆开1mol H﹣H键，1molN﹣H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为．

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化学键	H-H	N≡N	N-H
断开1mol键所吸收的能量	436 kJ	946 kJ	391 kJ