【人教版】高中化学 选择性必修一 2.4 化学反应的调控 课时训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 【人教版】高中化学 选择性必修一 2.4 化学反应的调控 课时训练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-30 11:01:54 | ||
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文档简介
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选必修1 2.4 化学反应的调控 课时训练（含解析）
一、单选题
1．合成氨工业中，下列措施有利于提高平衡转化率的是（ ）
A．提高反应温度 B．从反应体系中分离出氨
C．使用催化剂 D．恒温恒压下，充入稀有气体
2．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
3．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是（ ）
A．使用铁触媒，使和混合气体有利于合成氨
B．高压比常压更有利于合成氨的反应
C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
4．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．c点处反应达到平衡
B．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同
C．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比图中的d点的值要大
D．a点的正反应速率比b点的小
5．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
6．合成氨工业上采用循环操作，主要是因为（ ）
A．增大化学反应速率 B．提高平衡混合物中的含量
C．降低的沸点 D．提高和的利用率
7．关于反应速率、反应限度的下列说法中正确的是（ ）
A．其他条件不变时，升高温度，只有吸热反应，反应速率加快
B．化学反应的限度是不可改变的
C．化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等
D．化学反应达到反应限度时，同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
8．固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。在Fe作催化剂、一定压强 和温度下合成氨的反应机理如下图所示：下列说法不正确的是（ ）
A．N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应
B．吸附在铁表面的N2断裂了键
C．NH3分子中的N—H键不是同时形成的
D．Fe催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
9．下列关于合成氨工业说法错误的是（ ）
A．使用铁触媒，使和混合气体有利于合成氨
B．合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和经济成本等因素
C．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
10．合成氨生产技术的发展方案如下表，下列说法错误的是
压强/MPa 温度/℃ 催化剂 平衡时氨的体积分数
能斯特方案 5 685 铂粉 0.96%
哈伯方案 20 550 铀 8.25%
现代方案 20 500 铁催化剂 19.1%
A．上述方案中原料应循环利用
B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好
C．平衡时，的体积分数取决于催化剂的选择
D．寻找温和条件下的催化剂可以作为合成氨工业发展方向
二、综合题
11．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理为：，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始、分别为1mol、3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数()如图所示，回答以下问题：
（1）合成氨反应的 0(填“>”“<”或“=”)，原因是 。
（2）、和由大到小的顺序是 。
（3）①若分别用和表示平衡状态A、B时的化学反应速率，则 (填“>”“<”或“=”)。
（4）用、、、 分别表示、、和固体Fe催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如图2所示：
①吸附后，能量状态最高的是 (填序号)。
②结合上述原理，在固体Fe催化剂表面进行的分解实验，发现的分解速率与其浓度的关系如图3所示。从吸附和解吸过程分析，之后反应速率降低的原因可能是 。
③研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为，k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施有 (填序号)。
A．使用更有效的催化剂
B．一定温度下，将原容器中的及时分离出来
C．总压强一定，增大的值
D．按照原来比值增大反应物的浓度
12．我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气CO2中的含量，以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应：
Ⅰ.主反应：
Ⅱ.副反应：
（1）已知：Ⅲ.
Ⅳ.
则
（2）CO2加氢合成甲烷时，通常控制温度为左右，其可能的原因为____
A．反应速率快 B．平衡转化率高
C．催化剂活性高 D．主反应催化剂选择性好
（3）时，向1L恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，则内 ，平衡时选择性= (选择性，计算保留三位有效数字)
（4）以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能 。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于提高平衡转化率，故A不符合题意；
B.从反应体系中分离出氨，平衡正向移动，有利于提高平衡转化率，故B符合题意；
C.催化剂能加快反应速率，但不影响平衡状态，不能提高平衡转化率，故C不符合题意；
D.恒温恒压下，充入稀有气体，体系压强减小，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】合成氨的反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率减小；分离氨，平衡正向移动，转化率提高；催化剂不影响平衡状态； 恒温恒压下，充入稀有气体，体系压强减小，平衡逆向移动。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．温度越高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，A不符合题意；
B．压强越大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，B不符合题意；
C．可选用适当的催化剂来提高反应速率，C符合题意；
D．加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、越高的温度对燃料要求越高；
B、压强对设施有较高要求；
C、催化剂可以加快化学反应速率；
D、水蒸气会降低温度，使化学反应速率减慢。
3．【答案】B
【解析】【解答】A.催化剂不影响化学平衡，A项不符合题意；
C.合成氨反应是放热反应，在低温下转化率高，合成氨工业采用500℃左右的温度是综合考虑了反应速率、转化率及催化剂的活性，C项不符合题意；
D.采用循环操作提高原料利用率不能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。
【分析】解答该题首先要知道勒夏特列原理的内容： 如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
A：催化剂不影响反应的化学平衡，A错误；
B：高压相当于增加了反应物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨，B正确；
C：合成氨为放热反应，增高温度，平衡逆向移动，不利于氨的合成，C错误；
D：循环操作可以提高原材料的利用率，但与题意无关，题目说的是与勒夏特列原理有关的内容，D错误。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、c点是氢气和氨气物质的量相等的点，该点以后，氢气的量还在减少，氨气的量还在增加，故c点没有达到平衡，A项不符合题意.
B、t1和t2两个时刻反应均处于平衡状态，体系中各物质的物质的量不再变化，故d、e两点氮气的物质的量相等，B项不符合题意。
C、773K>673K，工业合成氨为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氢气的物质的量增大，C项符合题意.
D、反应达到平衡前，a点反应物浓度大于b点，因此a点的正反应速率比b点的大，D项不符合题意。
【分析】本题主要考查化学反应平衡相关知识：
A：达到化学平衡后，各物质的量保持不变，c点后，氨气的物质的量继续增加，所以c点处反应没有达到平衡，A错误；
B：d点和e点时已经达到了平衡状态，物质的量不再发生变化，所以d点和e点的氮气的物质的量应该相等；
C：该反应正向为放热反应，升高温度，平衡会逆向移动，所以相同条件下，773K时氢气的物质的量要比d点大；
D：平衡前，a点的氢气浓度要大于b点氢气浓度，a点的正反应速率也要大于b点。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．合成氨反应N2 + 3H2 2NH3是可逆反应，与反应的难以发生没有关系，故A不选；
B．氮气分子中存在N≡N，三键中1个σ键、2 个π键，键能大，分子结构稳定，使得合成氨反应难以发生，故B选；
C．该反应需要加入催化剂，能够使反应较容易发生，与反应的难以发生没有关系，故C不选；
D．氨气容易液化与反应的难以发生没有关系，故D不选；
故答案为：B。
【分析】合成氨的化学方程式为：N2 + 3H2 2NH3，此反应要想发生需要断开反应物中所有的化学键。
6．【答案】D
【解析】【解答】合成氨工业上采用循环操作，使未反应的N2和H2进入合成塔重新反应，提高和的利用率，避免造成不必要的浪费；
故答案为：D。
【分析】依据平衡移动原理分析。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 升高温度，活化分子百分数增大，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率都加快，故A不符合题意；
B. 外在条件改变，化学反应的限度是可改变的，故B不符合题意；
C. 达到平衡状态时，各物质的浓度不变，但不一定相等，故C不符合题意。
D. 当达到反应限度时，正逆反应速率相等，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题主要考察队化学反应速率和反应限度的理解，牢记影响化学反应速率和反应限度的因素和相关定义。
8．【答案】D
【解析】【解答】A、由2、3可知N2和H2分子被吸附在铁表面，而4、5、6、7表示 发生反应，所以N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应，符合题意；
B、 由4可知氮气吸附在铁表面，并断裂了键，符合题意；
C、由5、6、7 可知，NH3分子中的N—H键不是同时形成的，符合题意；
D、催化剂能 改变化学反应速率，不能提高反应物的平衡转化率，不符合题意。
【分析】催化剂只能改变反应速率，不能改变反应物的转化率。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．铁触媒作为合成氨反应的催化剂，可以加快反应速率，故A不符合题意；
B．合成氨的反应是气体体积减小的反应，10MPa-30MPa比常压压强大，增大压强，速率加快，化学平衡正向移动，可以使氮气和氢气的转化率高，经济成本适中，故B不符合题意；
C．其他条件相同时，由于正反应为放热反应，所以升高温度反应物转化率减小，故C符合题意；
D．将氨及时液化分离出去，会减慢正反应速率，但能提高N2、H2的转化率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
10．【答案】C
【解析】【解答】A．氮气、氢气合成氨的反应为可逆反应，反应不能进行到底，故上述方案中原料应循环利用，提高反应物的利用率，故A不符合题意；
B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好，故B不符合题意；
C．催化剂不影响平衡移动，故平衡时，的体积分数不取决于催化剂，故C符合题意；
D．寻找温和条件下的催化剂，可以减少能源消耗，可以作为合成氨工业发展方向，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.合成氨的反应为可逆反应，原料循环利用可提高原料利用率；
B.平衡时氨的体积分数越大，催化效能越好；
D.寻找温和条件下的催化剂，加快反应速率，可以使反应发生更容易，因而可降低能耗。
11．【答案】（1）<；其它条件相同时，升高温度，平衡混合物中氨的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即
（2）
（3）<
（4）B；催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸；ABD
【解析】【解答】（1）相同压强下，升高温度，平衡混合物中氨的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；
（2）由反应可知，正向为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，氨气的物质的量增大，平衡时氨气的体积分数增大，则、和由大到小的顺序是。
（3）①温度越高，压强越大，反应速率越大，由(2)分析可知，，由图可知，B对应的温度高、压强大，则反应速率大，；
（4）①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，结合图3分析可知，吸附后，能量状态最高的是B；
②根据题目信息，结合图2分析可知，之前反应速率增加的原因可能是氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大；之后反应速率降低的原因可能是催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸。
③A.使用更有效的催化剂，反应活化能降低，可以增大化学反应速率，A正确；
B.一定温度下，将原容器中的及时分离出来，氨气浓度减小，结合公式分析可知，反应速率增大，B正确；
C.由合成氨的速率与相关物质的浓度的关系可知，氢气的浓度对速率的影响大于氮气的浓度对速率的影响，总压强一定时，增大氮气和氢气的物质的量之比相当于减小氢气浓度，反应速率减小，C不正确；
D.按照原来比值增大氢气和氮气浓度，反应物浓度增大，反应速率增大，D正确；
故答案为：ABD。
【分析】（1）根据影响化学平衡移动的因素分析；
（2）利用“定一议二”分析；
（3）①温度越高，压强越大，反应速率越大；
（4）①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量；
②根据题目信息，结合图2分析；
③依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
12．【答案】（1）
（2）A；C；D
（3）；66.7%
（4）64；使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律反应Ⅲ的2倍减去反应Ⅰ得到Ⅳ，则；故答案为：。
(2)CO2加氢合成甲烷时，也有副产物发生，主反应是放热反应，副反应是吸热反应，通常控制温度为左右，此时催化剂的活性高，反应速率快，由于有副反应发生，因此应是主反应催化剂选择性好，而温度高，对副反应平衡正向移动，对主反应平衡逆向移动；故答案为：ACD。
(3)时，向1L恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，建立三段式，，2x+y=5，根据物质的量之比等于压强之比得到，解得x=2，y=1，则内，平衡时选择性；故答案为：；66.7%。
(4)根据题意和a曲线上两点得到8.0＝ 3.2×103×Ea+C，1.6＝ 3.3×10 3×Ea+C，两者方程式相减得到Ea＝64，则该反应的活化能64。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，斜率降低，说明活化能降低，则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积；故答案为：64；使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积。
【分析】(1)根据盖斯定律计算。
(2)利用催化剂的特性分析。
(3)利用三段式计算。
(4)根据提供信息和图像进行分析。
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选必修1 2.4 化学反应的调控 课时训练（含解析）
一、单选题
1．合成氨工业中，下列措施有利于提高平衡转化率的是（ ）
A．提高反应温度 B．从反应体系中分离出氨
C．使用催化剂 D．恒温恒压下，充入稀有气体
2．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
3．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是（ ）
A．使用铁触媒，使和混合气体有利于合成氨
B．高压比常压更有利于合成氨的反应
C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
4．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．c点处反应达到平衡
B．d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同
C．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比图中的d点的值要大
D．a点的正反应速率比b点的小
5．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
6．合成氨工业上采用循环操作，主要是因为（ ）
A．增大化学反应速率 B．提高平衡混合物中的含量
C．降低的沸点 D．提高和的利用率
7．关于反应速率、反应限度的下列说法中正确的是（ ）
A．其他条件不变时，升高温度，只有吸热反应，反应速率加快
B．化学反应的限度是不可改变的
C．化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等
D．化学反应达到反应限度时，同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
8．固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。在Fe作催化剂、一定压强 和温度下合成氨的反应机理如下图所示：下列说法不正确的是（ ）
A．N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应
B．吸附在铁表面的N2断裂了键
C．NH3分子中的N—H键不是同时形成的
D．Fe催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
9．下列关于合成氨工业说法错误的是（ ）
A．使用铁触媒，使和混合气体有利于合成氨
B．合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和经济成本等因素
C．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
10．合成氨生产技术的发展方案如下表，下列说法错误的是
压强/MPa 温度/℃ 催化剂 平衡时氨的体积分数
能斯特方案 5 685 铂粉 0.96%
哈伯方案 20 550 铀 8.25%
现代方案 20 500 铁催化剂 19.1%
A．上述方案中原料应循环利用
B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好
C．平衡时，的体积分数取决于催化剂的选择
D．寻找温和条件下的催化剂可以作为合成氨工业发展方向
二、综合题
11．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，其原理为：，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始、分别为1mol、3mol时，平衡后混合物中氨的体积分数()如图所示，回答以下问题：
（1）合成氨反应的 0(填“>”“<”或“=”)，原因是 。
（2）、和由大到小的顺序是 。
（3）①若分别用和表示平衡状态A、B时的化学反应速率，则 (填“>”“<”或“=”)。
（4）用、、、 分别表示、、和固体Fe催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如图2所示：
①吸附后，能量状态最高的是 (填序号)。
②结合上述原理，在固体Fe催化剂表面进行的分解实验，发现的分解速率与其浓度的关系如图3所示。从吸附和解吸过程分析，之后反应速率降低的原因可能是 。
③研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为，k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施有 (填序号)。
A．使用更有效的催化剂
B．一定温度下，将原容器中的及时分离出来
C．总压强一定，增大的值
D．按照原来比值增大反应物的浓度
12．我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气CO2中的含量，以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应：
Ⅰ.主反应：
Ⅱ.副反应：
（1）已知：Ⅲ.
Ⅳ.
则
（2）CO2加氢合成甲烷时，通常控制温度为左右，其可能的原因为____
A．反应速率快 B．平衡转化率高
C．催化剂活性高 D．主反应催化剂选择性好
（3）时，向1L恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，则内 ，平衡时选择性= (选择性，计算保留三位有效数字)
（4）以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能 。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A.合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于提高平衡转化率，故A不符合题意；
B.从反应体系中分离出氨，平衡正向移动，有利于提高平衡转化率，故B符合题意；
C.催化剂能加快反应速率，但不影响平衡状态，不能提高平衡转化率，故C不符合题意；
D.恒温恒压下，充入稀有气体，体系压强减小，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】合成氨的反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率减小；分离氨，平衡正向移动，转化率提高；催化剂不影响平衡状态； 恒温恒压下，充入稀有气体，体系压强减小，平衡逆向移动。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．温度越高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，A不符合题意；
B．压强越大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，B不符合题意；
C．可选用适当的催化剂来提高反应速率，C符合题意；
D．加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、越高的温度对燃料要求越高；
B、压强对设施有较高要求；
C、催化剂可以加快化学反应速率；
D、水蒸气会降低温度，使化学反应速率减慢。
3．【答案】B
【解析】【解答】A.催化剂不影响化学平衡，A项不符合题意；
C.合成氨反应是放热反应，在低温下转化率高，合成氨工业采用500℃左右的温度是综合考虑了反应速率、转化率及催化剂的活性，C项不符合题意；
D.采用循环操作提高原料利用率不能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。
【分析】解答该题首先要知道勒夏特列原理的内容： 如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
A：催化剂不影响反应的化学平衡，A错误；
B：高压相当于增加了反应物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨，B正确；
C：合成氨为放热反应，增高温度，平衡逆向移动，不利于氨的合成，C错误；
D：循环操作可以提高原材料的利用率，但与题意无关，题目说的是与勒夏特列原理有关的内容，D错误。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、c点是氢气和氨气物质的量相等的点，该点以后，氢气的量还在减少，氨气的量还在增加，故c点没有达到平衡，A项不符合题意.
B、t1和t2两个时刻反应均处于平衡状态，体系中各物质的物质的量不再变化，故d、e两点氮气的物质的量相等，B项不符合题意。
C、773K>673K，工业合成氨为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氢气的物质的量增大，C项符合题意.
D、反应达到平衡前，a点反应物浓度大于b点，因此a点的正反应速率比b点的大，D项不符合题意。
【分析】本题主要考查化学反应平衡相关知识：
A：达到化学平衡后，各物质的量保持不变，c点后，氨气的物质的量继续增加，所以c点处反应没有达到平衡，A错误；
B：d点和e点时已经达到了平衡状态，物质的量不再发生变化，所以d点和e点的氮气的物质的量应该相等；
C：该反应正向为放热反应，升高温度，平衡会逆向移动，所以相同条件下，773K时氢气的物质的量要比d点大；
D：平衡前，a点的氢气浓度要大于b点氢气浓度，a点的正反应速率也要大于b点。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．合成氨反应N2 + 3H2 2NH3是可逆反应，与反应的难以发生没有关系，故A不选；
B．氮气分子中存在N≡N，三键中1个σ键、2 个π键，键能大，分子结构稳定，使得合成氨反应难以发生，故B选；
C．该反应需要加入催化剂，能够使反应较容易发生，与反应的难以发生没有关系，故C不选；
D．氨气容易液化与反应的难以发生没有关系，故D不选；
故答案为：B。
【分析】合成氨的化学方程式为：N2 + 3H2 2NH3，此反应要想发生需要断开反应物中所有的化学键。
6．【答案】D
【解析】【解答】合成氨工业上采用循环操作，使未反应的N2和H2进入合成塔重新反应，提高和的利用率，避免造成不必要的浪费；
故答案为：D。
【分析】依据平衡移动原理分析。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 升高温度，活化分子百分数增大，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率都加快，故A不符合题意；
B. 外在条件改变，化学反应的限度是可改变的，故B不符合题意；
C. 达到平衡状态时，各物质的浓度不变，但不一定相等，故C不符合题意。
D. 当达到反应限度时，正逆反应速率相等，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题主要考察队化学反应速率和反应限度的理解，牢记影响化学反应速率和反应限度的因素和相关定义。
8．【答案】D
【解析】【解答】A、由2、3可知N2和H2分子被吸附在铁表面，而4、5、6、7表示 发生反应，所以N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应，符合题意；
B、 由4可知氮气吸附在铁表面，并断裂了键，符合题意；
C、由5、6、7 可知，NH3分子中的N—H键不是同时形成的，符合题意；
D、催化剂能 改变化学反应速率，不能提高反应物的平衡转化率，不符合题意。
【分析】催化剂只能改变反应速率，不能改变反应物的转化率。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．铁触媒作为合成氨反应的催化剂，可以加快反应速率，故A不符合题意；
B．合成氨的反应是气体体积减小的反应，10MPa-30MPa比常压压强大，增大压强，速率加快，化学平衡正向移动，可以使氮气和氢气的转化率高，经济成本适中，故B不符合题意；
C．其他条件相同时，由于正反应为放热反应，所以升高温度反应物转化率减小，故C符合题意；
D．将氨及时液化分离出去，会减慢正反应速率，但能提高N2、H2的转化率，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
10．【答案】C
【解析】【解答】A．氮气、氢气合成氨的反应为可逆反应，反应不能进行到底，故上述方案中原料应循环利用，提高反应物的利用率，故A不符合题意；
B．铁催化剂在500℃左右催化效能最好，故B不符合题意；
C．催化剂不影响平衡移动，故平衡时，的体积分数不取决于催化剂，故C符合题意；
D．寻找温和条件下的催化剂，可以减少能源消耗，可以作为合成氨工业发展方向，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.合成氨的反应为可逆反应，原料循环利用可提高原料利用率；
B.平衡时氨的体积分数越大，催化效能越好；
D.寻找温和条件下的催化剂，加快反应速率，可以使反应发生更容易，因而可降低能耗。
11．【答案】（1）<；其它条件相同时，升高温度，平衡混合物中氨的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即
（2）
（3）<
（4）B；催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸；ABD
【解析】【解答】（1）相同压强下，升高温度，平衡混合物中氨的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即；
（2）由反应可知，正向为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，氨气的物质的量增大，平衡时氨气的体积分数增大，则、和由大到小的顺序是。
（3）①温度越高，压强越大，反应速率越大，由(2)分析可知，，由图可知，B对应的温度高、压强大，则反应速率大，；
（4）①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，结合图3分析可知，吸附后，能量状态最高的是B；
②根据题目信息，结合图2分析可知，之前反应速率增加的原因可能是氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大；之后反应速率降低的原因可能是催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸。
③A.使用更有效的催化剂，反应活化能降低，可以增大化学反应速率，A正确；
B.一定温度下，将原容器中的及时分离出来，氨气浓度减小，结合公式分析可知，反应速率增大，B正确；
C.由合成氨的速率与相关物质的浓度的关系可知，氢气的浓度对速率的影响大于氮气的浓度对速率的影响，总压强一定时，增大氮气和氢气的物质的量之比相当于减小氢气浓度，反应速率减小，C不正确；
D.按照原来比值增大氢气和氮气浓度，反应物浓度增大，反应速率增大，D正确；
故答案为：ABD。
【分析】（1）根据影响化学平衡移动的因素分析；
（2）利用“定一议二”分析；
（3）①温度越高，压强越大，反应速率越大；
（4）①断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量；
②根据题目信息，结合图2分析；
③依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。
12．【答案】（1）
（2）A；C；D
（3）；66.7%
（4）64；使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律反应Ⅲ的2倍减去反应Ⅰ得到Ⅳ，则；故答案为：。
(2)CO2加氢合成甲烷时，也有副产物发生，主反应是放热反应，副反应是吸热反应，通常控制温度为左右，此时催化剂的活性高，反应速率快，由于有副反应发生，因此应是主反应催化剂选择性好，而温度高，对副反应平衡正向移动，对主反应平衡逆向移动；故答案为：ACD。
(3)时，向1L恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，时主、副反应都达到平衡状态，测得，体系压强为，建立三段式，，2x+y=5，根据物质的量之比等于压强之比得到，解得x=2，y=1，则内，平衡时选择性；故答案为：；66.7%。
(4)根据题意和a曲线上两点得到8.0＝ 3.2×103×Ea+C，1.6＝ 3.3×10 3×Ea+C，两者方程式相减得到Ea＝64，则该反应的活化能64。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，斜率降低，说明活化能降低，则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积；故答案为：64；使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积。
【分析】(1)根据盖斯定律计算。
(2)利用催化剂的特性分析。
(3)利用三段式计算。
(4)根据提供信息和图像进行分析。
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