第四节 化学反应条件的优化--工业合成氨

　　[基础巩固]

　　1．下列说法能够用平衡移动原理来解释的是(　　)

　　A．加入催化剂可以提高单位时间氨的产量

　　B．高压有利于氨的合成反应

　　C．500 ℃高温比室温更利于合成氨的反应

　　D．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，使压强增大，则平衡正向移动，NH3增多

　　解析：选B。A项，加入催化剂只能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，提高单位时间的产量，不能使化学平衡发生移动；B项，合成氨是一个气体体积减小的反应，所以增大压强，使平衡正向移动，有利于合成氨，符合平衡移动原理；C项，因为合成氨是一个放热反应，所以从化学平衡移动角度分析，应采用较低温度，500 ℃高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动，采用500 ℃既考虑到温度对速率的影响，更主要的是500 ℃左右催化剂活性最大；D项，恒温恒容下充入He，He不与N2、H2、NH3反应，虽总压强增大了，但实际上平衡体系中各成分浓度不变，平衡不移动，NH3的产量不变。

　　2．在一定条件下，合成氨反应的速率与各物质的浓度关系为v＝kc(N2)c1.5(H2)c－1(NH3)，下列条件不能加快反应速率的是(　　)

　　A．加入催化剂　　　　　　 B．增大H2的浓度

　　C．升高温度 D．增大NH3的浓度

　　解析：选D。加入催化剂、升高温度均能加快反应速率，由速率方程式知增大H2的浓度反应速率加快，增大NH3的浓度反应速率减慢。

　　3．1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是(　　)

　　A．①②③ B．②④⑤

　　C．①③⑤ D．②③④

解析：选B。②④⑤操作均有利于合成氨化学平衡正向移动，从而提高原料转化率。