Question

1．工業上用氫氣和氮氣合成氨的反應是放熱反應，在氨的實際合成生產時溫度常控制在700K左右，原因是（　　）

• A． 高溫有利于提高反應的轉化率
• B． 高溫可增大反應的限度
• C． 700K時反應催化劑活性最強，反應速率更快
• D． 高溫才可以自發向右進行

Answer 1

分析 根據溫度對反應速率、化學平衡及催化劑的影響分析，升高溫度加快反應速率，合成氨的反應是放熱反應，升溫使平衡向吸熱方向移動，不利于平衡正向進行和氨氣的產量，但此溫度下反應速率較大，經濟效益較好，催化劑在此溫度下的活性最大，據此分析．

解答 解：N₂+3H₂?2NH₃ △H＜0，該反應是放熱的可逆反應，要使平衡向正反應方向移動，應降低溫度，但溫度過低反應速率過小，不利于工業生成效益；溫度越高，反應速率越大，所以應適當升高溫度，使反應速率增大；使用催化劑也能增大反應速率，但在700K左右時催化劑的活性最大，所以選擇采用700K左右的溫度，
A．反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，反應物轉化率降低，不利于提高反應的轉化率，故A錯誤；
B．分析可知低溫可以增大反應的限度，故B錯誤；
C．在700K左右時催化劑的活性最大，同時保證了反應具有一定的反應速率，提高了經濟效益，故C正確；
D．反應△H＜0，△S＜0，滿足△H-T△S＜0反應才能自發進行，則需要在低溫下可以自發向右進行，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學平衡知識，合成氨的生產條件選擇和平衡移動原理的應用，側重于化學與生產的關系的考查，有利于培養學生的良好科學素養和提高學習的積極性，題目難度不大．