人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡第四节化学反应的调控课件

(共55张PPT)
[学习目标]
1.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活中的重要作用。
2.在合成氨适宜条件的讨论中，体会化学反应原理的应用价值。
1.合成氨反应的特点
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
ΔH＝－92.4 kJ·mol-1
ΔS＝－198.2 J·mol-1·K-1
可逆
减小
<
<
<
能
2.原理分析
根据合成氨反应的特点，为了增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，应选择的反应条件如下表：
条件 增大反应速率 提高平衡转化率
压强 __________ _________
温度 _________ __________
催化剂 _______ _______
浓度 _____反应物浓度 ____反应物浓度，
_____生成物浓度
增大压强
增大压强
升高温度
降低温度
使用
无影响
增大
增大
降低
3.数据分析
根据课本表2 2在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是 温度、 压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是 温度、 压强。二者在 这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。
升高
增大
降低
增大
温度
[正误判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)。
×
(1)工业合成氨的反应是ΔH<0、ΔS<0的反应，在任何温度下都可自发进行( )
(2)在合成氨中，加入催化剂能提高原料的转化率( )
(3)催化剂在合成氨中质量没有改变，因此催化剂没有参与反应( )
(4)增大反应物的浓度，减少生成物的浓度，可以提高氨的产率( )
(5)合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的( )
√
×
×
×
1.可逆反应3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，达到平衡后，为了使H2的转化率增大，下列选项中采用的三种方法都正确的是(　　)
A.升高温度，减小压强，增加氮气
B.降低温度，增大压强，加入催化剂
C.升高温度，增大压强，增加氮气
D.降低温度，增大压强，分离出部分氨
解析　要使H2的转化率增大，需使平衡向正反应方向移动，根据合成氨反应的特点，正反应为放热反应，需降低温度；正反应为气体体积减小的反应，需增大压强；另外还可通过及时分离出部分氨，减小生成物浓度的方法，促使平衡向正反应方向移动，故D项正确。
D
2.下列有关合成氨工业的说法正确的是(　　)
A.N2的量越多，H2的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成
B.恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成
C.工业合成氨的反应是熵增的放热反应，在任何温度下都可自发进行
D.工业合成氨的反应是熵减的放热反应，在常温时可自发进行
解析　A项，在合成氨工业中应选择一个合适的投料比[n(N2)∶n(H2)]，并不是充入的N2越多越有利于NH3的合成；B项，恒容条件下，充入稀有气体对平衡无影响；C、D项，工业合成氨的反应是熵减的放热反应，ΔH－TΔS<0时反应自发进行，故在常温条件下该反应能自发进行。
D
3.在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述正确的是(　　)
A.都能提高反应速率，都对化学平衡无影响
B.都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间
C.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响
D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而施加高压无此效果
解析　对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，使用催化剂能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，但不能使化学平衡发生移动；施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。
C
1.合成氨的适宜条件
(1)压强
①适宜条件： 。
②选择依据：合成氨时压强越大越好，但是压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。
(2)温度
①适宜条件： 。
②选择依据：该温度下催化剂的活性 ，反应速率比较快，氨的含量也相对较高。
(3)催化剂：以 为主体的多成分催化剂(又称铁触媒)。
10～30 MPa
400～500 ℃
最大
铁
(4)浓度
①适宜条件：N2和H2按物质的量之比 1∶2.8混合，适时分离出 。
②选择依据：适当提高 的浓度来提高H2的转化率。
(5)其他
兼顾环境保护和社会效益，为了提高原料的 ，未反应的N2和H2循环使用，并及时补充N2和H2。
2.化学反应的调控
(1)含义：通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。
(2)考虑因素
①考虑设备条件、安全操作、经济成本等。
②分析影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。
③考虑是否符合环境保护及社会效益等方面的规定和要求。
氨
N2
利用率
[自我思考]
(1)什么是催化剂中毒？工业上如何防止催化剂中毒？
提示　因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程称为催化剂中毒。净化原料气。
(2)研究表明，氮气和氢气通过吸附在催化剂表面发生一系列反应生成氨，N2的吸附分解反应活化能高，速率慢，是合成氨反应的决速步，实际生产中，N2和H2的物质的量之比并非1∶3，而是1∶2.8，分析说明原料中N2适度过量的2个理由：______________________________________________________________________、
______________________________________________________________。
提示　原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率　N2在催化剂上的吸附分解是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。
1.合成氨工业中采用循环操作，主要是为了(　　)
A.降低氨的沸点
B.提高氮气和氢气的利用率
C.提高平衡混合物中氨的含量
D.增大化学反应速率
解析　合成氨中氢气与氮气在一定条件下反应生成氨气，该反应为可逆反应，为提高氮气和氢气的利用率，将产物中氨气液化，再将未反应的氮气和氢气通入合成塔中，进行循环利用，故选B。
B
2.化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是(　　)
A.油锅起火，盖上锅盖灭火
B.生产糖果，加入食用色素
C.鲜牛奶冷藏，冷链运输
D.工业合成氨，研发新型催化剂
解析　油锅起火，盖上锅盖灭火，是隔绝空气灭火，减少反应物浓度，与化学反应调控有关，A项正确；生产糖果，加入食用色素，与化学反应调控无关，B项错误；鲜牛奶冷藏，冷链运输，是降低温度，减缓反应速率，与化学反应调控有关，C项正确；工业合成氨，研发新型催化剂，加快反应速率，与化学反应调控有关，D项正确。
B
3.下列有关合成氨工业的说法正确的是(　　)
A.从合成塔出来的混合气体中，NH3只占15%，所以合成氨厂的产率都很低
B.由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无需考虑设备条件
B
解析　合成氨反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率提高，A项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑，合成氨反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，C项错误；不论是从反应速率还是化学平衡移动的角度考虑，高压都更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求太高，因此选择10～30 MPa，D项错误。
[名师点睛]　选择化工生产适宜条件的分析角度
分析角度 原则要求
从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制
1.1913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。哈伯法的流程图如下，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
B
解析　②④⑤操作均有利于化学平衡向合成氨的方向移动，提高原料转化率。
2.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是(　　)
A.提高分离技术
B.研制耐高压的合成塔
C.研制低温催化剂
D.探索不用N2和H2合成氨的新途径
解析　由题图可知，φ(NH3)随着温度的升高而显著下降，故要提高φ(NH3)必须降低温度，但目前所用催化剂——铁触媒活性最好时的温度在700 K左右，故合成氨工业最有前途的研究方向是研制低温催化剂。
C
3.合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A.催化剂增大了正、逆反应的活化能
B.升高温度，该反应的平衡常数增大
C.正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高H2的平衡转化率
C
解析　催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，A错误；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确；该反应为放热反应，在高温下，平衡会逆向移动，H2的平衡转化率会减小，该反应为气体体积减小的反应，在高压下，平衡会正反应方向移动，H2的平衡转化率会提高，催化剂不会影响H2的平衡转化率，D错误。
4.(2025·云南丽江高二统考)下列关于工业合成氨的叙述中错误的是(　　)
A.在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行
B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本
D.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
B
解析　合成氨的正反应为气体体积缩小的反应，压强越大，反应物的转化率越高，则在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行，故A正确；合成氨的正反应为放热反应，升高温度后不利于氨气的生成，故B错误；合成氨中N2和H2的循环使用，可以提高原料气的利用率，降低成本，故C正确；合成氨的反应中，将混合气体中的氨气液化，减小了生成物浓度，平衡向着正反应方向移动，有利于合成氨反应，故D正确。
5.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1。(已知：催化剂是V2O5，在400～500 ℃时催化剂效果最好)下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。
温度/℃ 平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
(1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是
__________________。
450 ℃、10 MPa
(2)在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，原因是_________________________
__________________________________________________________________________________。
(3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是_______________________________
_______________________________________________________________________________________________。
(4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是______________________________
____________。
(5)尾气中SO2必须回收，原因是_________________________________________
__________。
在此温度下，催化剂活性最
高。温度较低，会使反应速率减小，达到平衡所需时间变长；温度较高，SO2的转化率会降低
在常压下SO2的转化率就已经很高了
(97.5%)，若采用高压，平衡向右移动，但效果并不明显，且采用高压时会增大对设备的要求而增大生产成本
增大反应物O2的浓度，有利于提高
SO2的转化率
防止污染环境；循环利用，提高原料的利用率
(合理即可)
1.(2025·山东泰安高二月考)合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　)
A.合成氨反应在任何温度下都能自发进行
B.1 mol N2与过量H2充分反应放热92.4 kJ
C.合成氨实际生产中选择高压和低温
D.将氨液化分离，可促进平衡正向移动及循环利用氮气和氢气
D
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解析　合成氨为放热、熵减的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0反应能自发进行可知，该反应在低温下能自发进行，A错误；该反应为可逆反应，不能完全进行，因此1 mol N2与过量H2充分反应放热小于92.4 kJ，B错误；为了增大反应速率，实际生产中选择高压(10～30 MPa)和高温(400～500 ℃)，C错误；氨气易液化，液化分离后生成物浓度减少，平衡正向移动，没有液化的氢气和氮气可以继续进入反应器中反应，循环利用，D正确。
2.下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理解释的是(　　)
A.使用铁触媒，有利于使N2和H2混合气体合成氨
B.高压比常压条件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
B 　
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解析　使用催化剂，能增大反应速率，但对平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理解释，A项不符合题意；合成氨反应是气体体积减小的反应，加压可使平衡正向移动，有利于合成氨，可用勒夏特列原理解释，B项符合题意；合成氨反应为放热反应，高温不利于氨的合成，温度控制在500 ℃左右是综合考虑催化剂的活性和反应速率，不能用勒夏特列原理解释，C项不符合题意；循环操作可提高原料的利用率，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。
3.诺贝尔化学奖曾授予致力于研究合成氨与催化剂表面积大小关系的科学家，表彰他在“固体表面化学过程”研究中做出的贡献。下列说法正确的是(　　)
A.增大催化剂的表面积能增大氨的产率
B.增大催化剂的表面积能增大合成氨的正反应速率，降低逆反应速率
C.使用催化剂时，反应的活化能降低，反应明显加快
D.工业生产中，合成氨采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益
C
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解析　催化剂只能改变反应速率，不能改变化学平衡，所以增大催化剂表面积不能增大氨的产率，A项错误；催化剂能同等程度地增大合成氨的正反应速率和逆反应速率，B项错误；使用催化剂可增大反应速率，原因是改变了反应历程，降低了反应活化能，C项正确；压强过高，设备成本高，温度过低，反应速率小，经济效益低，D项错误。
4.下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是(　　)
A.硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎
B.硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
C.合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作
D.对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100%
D
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解析　硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面，有利于黄铁矿的充分燃烧，故A正确；硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，故B正确；合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故C正确；合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%，故D错误。
5.(2025·湖北宜昌高二月考)据报道，在300 ℃、70 MPa条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。下列叙述错误的是(　　)
A.使用合适的催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300 ℃下进行，可推测该反应是吸热反应
C.充入过量CO2可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O，可提高CO2和H2的利用率
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B
解析　B项，加热可以增大化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，故不正确。
6.(2025·河南焦作高二期中)在一恒容密闭容器中，加入X、Y和合适的催化剂，发生反应：X(g)＋Y(s) Z(g)　ΔH>0，在不同温度下，反应开始时，Z的生成速率的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.可用体系的压强作为化学平衡状态的标志
B.400 ℃时，催化剂的活性最高，化学反应速率最快
C.400 ℃和200 ℃时X的平衡转化率都比 300 ℃时高
D.实际工业生产中，容器的温度宜控制在 250 ℃左右
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解析　该反应是气体体积不变的反应，恒容密闭容器中当控制温度不变时，体系的压强不变，此时不一定达到平衡，所以不能用体系的压强作为化学平衡状态的标志，故A错误；图像显示温度250 ℃时速率比 400 ℃高，其他条件一定时升高温度速率加快，但400 ℃时反应速率比250 ℃慢，说明 400 ℃时催化剂的活性不是最高，故B错误；正反应为吸热反应，升温平衡正向移动，X的转化率增大，所以 400 ℃ 时X的平衡转化率比300 ℃时高，200 ℃ 时X的平衡转化率比300 ℃时低，故C错误；图像显示250 ℃时的速率大，则250 ℃时催化剂的活性最高，所以实际工业生产中，容器的温度宜控制在250 ℃左右，故D正确。
7.某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g) M(g)　ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是(　　)
A.工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成
B.若物质B廉价易得，工业上一般采用通入过量的B来提高A和B的转化率
C.工业上一般使用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D.工业生产中使用催化剂可提高M的日产量
解析　高压有利于M的生成，但对设备、动力要求太高；通入过量的B只能提高A的转化率，B的转化率降低；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，提高M的日产量。
D
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8.(2025·广东广州高二期末)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。下图是合成氨生产流程示意图，下列说法不正确的是(　　)
A.“干燥净化”可以防止催化剂中毒
B.“压缩机加压”既提高了原料的转化率又
加快了反应速率
C.“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率
D.“铁触媒”在生产过程中需使用外加热源
持续加热
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解析　合成氨反应的原料中含有能使催化剂中毒的杂质，所以“干燥净化”可以防止催化剂中毒，故A正确；合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率，故B正确；氨气易液化，冷却时氨气转化为液氨，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率，故C正确；合成氨反应为放热反应，“铁触媒”在生产过程中可以通过反应放出的热量和热交换达到反应所需的温度，不需使用外加热源持续加热，故D错误。
9.(2025·山东潍坊高二期末)工业合成氨是人工固氮的一种重要方式，氨的合成实现工业化生产迄今已有100多年历史，合成氨技术是人类科学技术领域的重要突破。请回答下列问题：
(1)下列有关获取原料气的说法正确的是________(填字母)。
A.可通过液化空气分离法得到氮气
B.可用煤、天然气与水蒸气反应制备水煤气，进而获取氢气
C.原料气需经净化处理以防催化剂中毒
D.电解水法获取氢气是一种较为廉价且高效的方法
(2)原料气中的杂质气体H2S可用过量氨水净化吸收，写出反应的化学方程式：_______________________________。
ABC
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12
H2S＋2NH3·H2O===(NH4)2S＋2H2O
(3)工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1∶2.8进行投料，合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为x mol，一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%，用平衡分
压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp＝______(用p表示，气体分压＝总压×物质的量分数)。
(4)据统计，每年全世界在合成氨工业中向外排放的CO2高达40亿吨，为循环使用CO2减少浪费，常见的方法是利用合成氨的产品NH3和副产品CO2合成尿素：
①2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(l)　ΔH1＝－100.5 kJ·mol-1　Ea1
②NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH2＝＋27.6 kJ·mol-1　Ea2
副反应：NH2COONH4＋H2O===(NH4)2CO3
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已知活化能大小：Ea1 Ea2。
某科研小组模拟工业合成尿素生产，发现反应温度在140 ℃时生成尿素的反应速率反而比80 ℃时小，可能原因是_____________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
(5)工业合成尿素中，通常氨碳投料比大于2的可能原因是________(填字母)。
A.氨易获得，成本较低
B.氨过量可提高二氧化碳的转化率，增大合成速率
C.氨可与体系内水结合，减少氨基甲酸铵水解，抑制副反应发生
D.氨结合水，促进反应②的平衡正向移动
反应①的活化能远小于反应②的活化能，反应①很快
达到平衡，升高温度，反应①的平衡逆向移动，NH2COONH4(l)浓度减小，导致生成尿素的反应速率减小(答案合理即可)
BCD
解析　(1)氮气的沸点低，可通过液化空气分离法得到氮气，故A对；煤可以和水蒸气反应生成水煤气，进而获取氢气，故B对；原料气需经净化处理以防催化剂中毒，故C对；电解水需要消耗过多的能量，不是廉价高效的方法，故D错。(2)H2S与过量氨水反应的化学方程式为H2S＋2NH3·H2O===(NH4)2S＋2H2O。
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(3)根据反应列“三段式”如下：
　　　 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始/mol x 2.8x 0
转化/mol 0.8x 2.4x 1.6x
平衡/mol 0.2x 0.4x 1.6x
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10.(2025·湖南长沙高二检测)在一定条件下探究二甲醚的制备反应：2CO(g)＋4H2(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，测定结果如下图。下列判断错误的是(　　)
A.该反应的ΔH<0
B.该反应伴随着副反应的发生
C.工业选择的较适宜温度为280～290 ℃
D.加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率
D
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解析　由题图可知，随着温度升高，CO的转化率降低，所以升高温度，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH＜0，A项正确；由题图可知，CO的转化率降低的同时CH3OCH3的产率随温度的升高先增大后减小，即说明该反应伴随着副反应的发生，B项正确；在280～290 ℃范围内，CH3OCH3的产率较高，故工业选择的较适宜温度为280～290 ℃，C项正确；加入催化剂可增大反应速率，但不能提高CH3OCH3的产率，D项错误。
11.一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作为催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化为S。催化剂不同、其他条件(浓度、温度、压强)相同的情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作为催化剂可以节约能源
B.其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作为催化剂，SO2的转化率最小
C.a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高，催化剂活性降低
D.选择Fe2O3作为催化剂，最适宜的温度范围为340～380 ℃
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B
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解析　根据题图可知，当温度为340 ℃时，在Fe2O3作为催化剂的条件下，SO2的转化率最大，可以节约能源，A正确；其他条件相同的情况下，在260～320 ℃时，选择NiO作为催化剂，SO2的转化率最小，B错误；催化剂的催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化剂活性可能会降低，C正确；温度在 340～380 ℃范围内，Fe2O3的催化能力较强，SO2的转化率也较大，反应速率较大，温度继续升高，转化率变化不明显，但能源消耗变大，D正确。
12.Ⅰ.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＝－92.4 kJ·mol-1　ΔS＝－200 J·mol-1·
K-1。
回答下列问题：
(1)合成氨反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发。
(2)________(填“高”或“低”，下同)温有利于提高反应速率，________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
Ⅱ.针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案，其中一种方案如下：
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能
高
低
(3)方案一：双温—双控—双催化剂。使用Fe TiO2－xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495 ℃时，Fe的温度为 547 ℃，而TiO2－xHy的温度为415 ℃)。
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下列说法正确的是________(填字母)。
a.氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的
平衡产率
b.N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合
成氨反应速率
c.“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d.“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
ab
(4)方案二：M LiH复合催化剂。
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下列说法正确的是________(填字母)。
a.300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高，复合催化剂活性一定越高
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