1、2021屆高三化學一輪復習平衡移動原理在化工生產中的應用素養說明：化學平衡在化工生產中有非常重要的應用，尤其是控制合適的反應條件使平衡向著理想的方向 移動，是近幾年高頻考點，充分體現了學以致用的原則。知識梳理1、選擇適宜工業生產條件的流程(1)分析反應特點。主要分析反應的方向性、可逆性、反應熱和燧變等。(2)原理分析。根據反應特點，利用影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析增大反應速率、提高原料轉 化率的反應條件。(3)根據實驗數據進一步分析反應條件，確定適宜條件的范圍及催化劑的篩選c(4)根據工業生產的實際情況、經濟效益及環保要求等最終確定適宜的條件。2、選擇工業合成適宜條件的原則(1)考慮參

2、加反應的物質組成、結構和性質等本身因素。(2)考慮影響化學反應速率和平衡的溫度、壓強、濃度、催化劑等反應條件。(3)選擇適宜的生產條件還要考慮設備條件、安全操作、經濟成本等情況。(4)選擇適宜的生產條件還要考慮環境保護及社會效益等方面的規定和要求。3、選擇化工生產適宜條件的分析角度分析角度原則要求從化學反應速率分析既不能過快，又不能太慢從化學平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又 要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率， 從而降低生產成本從實際生產能力分析如設備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制強

3、化訓練1、1913年德國化學家哈伯發明了以低成本制造大量皴的方法，從而大大滿足了當時日益增長的人口對糧 食的需求。下列所示是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉化率而采取的措施是()A.B. C.D.答案B2、下列有關合成氨工業的說法中，正確的是()A.從合成塔出來的混合氣體中，其中NH,只占15樂 所以合成皴廠的產率都很低B.由于疑易液化，N：、壓在實際生產中可循環使用，所以總體來說合成皴的產率很高C.合成氨工業的反應溫度控制在400500 C,目的是使化學平衡向正反應方向移動D.合成氨廠采用的壓強越大，產率越高，無需考慮設備、條件答案B3某工業生產中發生反應：2A(g)+B(g)=2M(g)下

4、列有關該工業生產的說法中正確的是()A.這是一個放熱的燃減反應，在低溫條件下該反應一定可自發進行B.若物質B價廉易得，工業上一般采用加入過量的B,以提高A的轉化率C.工業上一般采用較高溫度合成M,因溫度越高，反應物的轉化率越高D.工業生產中常采用催化劑，因為使用催化劑可提高反應物的轉化率答案B4、據報道，在300 3 70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醉已成為現實：2C0:(g) 4-6H=(g) CH3CH:0H(g)+ 3H：O(g),下列敘述錯誤的是()A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產效率B.反應需在300 c下進行可推測該反應是吸熱反應C.充入大量C0：氣體可提高的轉化率

5、D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH:0H和H:0可提高C0;和H：的利用率答案B5、丙烯儲(QL=CHCN)是一種重要的化工原料，工業上可用“丙烯紈氧化法”生產，主要副產物有丙烯醛 (CH:=CHCHO)和乙睛(CH3CN)等。回答下列問題：以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯睛(GRN)和副產物丙烯醛(GHQ)的熱化學方程式如下:式g) +NHKg) +5O二(g)=aHoN(g) +3H：0(g) A =-515 kJ mol1GH6(g)+0Kg)=aHQ(g)+H：0(g) AQ 353 kJ mol 1(1)兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是;(2)有利于提高丙烯睛平

6、衡產率的反應條件是 :(3)提高丙烯臘反應選擇性的關鍵因素是 o答案(1)兩個反應均為放熱量大的反應(2)降低溫度、降低壓強(3)催化劑6科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件 下，&在催化劑(摻有少量Fed的TiOj表面與水發生反應，生成的主要產物為NIU進一步研究出生成 量與溫度的關系，部分實驗數據見下表(光照、N二壓強L 0X10, Pa、反應時間3 h)：T/K303313323353NHs生成量/X10 6 mol4.85.96.02.0相應的熱化學方程式如下：3 N：(g)+3H:0(l) 2NIL(g) +70：(g) AQ+7

7、65.2 kJ mol1乙回答下列問題：(1)與目前廣泛使用的工業合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率慢。請提出可提高其反應速率且增大 汛生成量的建議：。(2)工業合成紈的反應為NKg)+3H：(g) 喘濾壓2NH4g)。設在容積為2. 0 L的密閉容器中充入0. 60mol t(g)和1.60 mol H：(g),反應在一定條件下達到平衡時，NH,的物質的量分數(NHs的物質的量與反應 體系中總的物質的量之比)為子計算：該條件下N:的平衡轉化率為 o該條件下反應2NH.(g)高需潑壓N;(g) +3H：(g)的平衡常數為。根據合成緘反應的特點分析，當前最有前途的研究發展方向是(填字母)oa.

8、研制耐高壓的合成塔b.采用超大規模的工業生產c.研制耐低溫復合催化劑d.探索不用和N二合成皴的新途徑答案(1)升溫、增大反濃度(合理即可)(2)66. 7% 5. OXI。-c7合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，其反應原理為：N; (g)+3Hc (g) 、2NHs (g)A4=-92.4 kJ - mol 1 一種工業合成織的簡易流程圖如下：n in iv v天然氣脫硫天然氣中的雜質常用氨水吸收，產物為NH,HS。一定條件下向NHHS溶液中通入空氣，得到單質硫并使吸收液再生，寫出再生反應的化學方程式：(2)步驟II中制氫氣原理如下：(DCH, (g) 4-HcO (g)、C0 (g) +

9、3H=(g) A H= +206. 4 kJ- moK1C0(g)+L0(g)、cO,(g)+H：(g) AQ 4L2 kj mol1對于反應，一定可以提高平衡體系中國百分含量，又能加快反應速率的措施是Oa.升高溫度B,增大水蒸氣濃度c.加入催化劑D.降低壓強利用反應，將C0進一步轉化，可提高H：產量。若1 mol CO和H：的混合氣體(CO的體積分數為20初與 比0反應，得到L18 mol CO、CO二和H：的混合氣體，則CO轉化率為,(3)圖1表示500 、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH,體積分數的關系。根據圖中a點數據 計算總的平衡體積分數：。E/GHN;0 I 23 4 562 N物質的依之比件115042403020(4)依據溫度對合成氨反應的影響，在圖2坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始, 隨溫度不斷升高，血物質的量變化的曲線示意圖。or/x圖2