A.x的值为2 B.A的转化率为40%
C.B的平衡浓度为0.8 mol•Lˉ1 D.D的体积分数为20%
答案 B
【巩固练习2】(贵州省巴结中学2010届高三10月月考)某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应： ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确 ( )
①原混合气体体积为1.2VL; ②原混合气体的体积为1.1VL;
③反应达平衡时气体A消耗0.05VL; ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL。
A.②③ B.②④ C.①③ D.②①
答案 A
【巩固练习3】(重庆西南师大附中2010年上学期期末考试)T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C物质的量变化如图(Ⅰ)所示;若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示，则下列结论正确的是( )
A.在(t1+1)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
B.在(t1+1)min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
C.不再增减物质，只改变压强或温度时，A的体积分数V(A)%变化范围为25%
D.其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大
答案 C
第4课时 反应速率与限度理论在化工生产上的应用
1.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)298K时，△H==92.2kJ•mol—1
特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。
2.合成氨适宜条件的选择
(1)选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比;从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨;从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。
(2)选择原则：能加快反应速率;提高原料的利用率;提高单位时间内的产量;对设备条件要求不能太高。
(3)合成氨的适宜条件：使用催化剂;适宜的压强：2×107～5×107Pa;适宜的温度：500℃左右;及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。
(4)合成氨的简要流程：
【例1】(2010安徽卷)低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH2(g)+NO(g)+NH2(g) 2H3(g)+3H2O(g) H<0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
答案：C
解析：A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错;使用催化剂平衡不移动，D错。
【例2】(2010重庆卷)(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.
(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_________;若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________.
(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种)，Na2O2的作用是___________________.
答案(15分)
(1)4NH3+ 5O2 4NO+6H2O
(2)放热
(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了
(4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)
【解析】本题考查氨的催化氧化。(1) 和 氧化生成 。(2)该反应为放热，故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有 和 ， 会被 氧化生成 ，在于空气中的水蒸气反应生成 ,而 与 会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生 。 加热分解可得 和HCL,而HCL与 可生成 。
【例3】(2008广东24)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下：
N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)
ΔH=+765.2 kJ•mol-1
回答下列问题：
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入
0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为 。计算：
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
答案 (1)
(2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物
(3)①66.7% ②5.0×10-3mol2•L-2
解析 (1)催化剂能降低反应的活化能，改变反应的历程，使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程，使反应易发生。要点是有催化剂时能量低而过程阶段多了。图见答案。
(2)加快反应速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。
(3)解：①设反应过程消耗xmolN2(g)。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始物质的量/mol 0.60 1.60 0
平衡物质的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x
平衡时反应体系总物质的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol=(2.20-2x) mol
NH3(g)的物质的量分数=2x÷(2.20-2x)=
x=0.40
N2的平衡转化率= ×100%=66.7%
②设反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。平衡时，c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=
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