化学自习室移动版

工业生产中适宜生产条件的选择原则：

(1)从化学反应速率分析：既不能过快，也不能太慢

(2)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，又要注意两者影响的矛盾性。

(3)从原料的利用率分析：增加易得廉价原料，提高高价原料的利用率。

(4)从实际生产条件分析：如设备耐高温、高压的能力。

(5)从催化剂的活性分析：注意温度对催化剂活性的影响。

【对点练习】

1.工业上主要利用碳热还原重晶石制得硫化钡，进而生产各种钡化合物。如图为不同反应温度下，实验中碳热还原硫酸钡反应体系的平衡组成随反应温度的变化关系。下列说法正确的是()

A.约150℃，体系中开始出现BaS，说明温度越高反应速率越快

B.400℃时发生的化学反应方程式:BaSO₄十2C=BaS＋ 2CO₂↑

C.CO一定无法还原重晶石

D.温度高于400℃后，硫酸钡才能转化为BaS

【解析】根据图像，约在150 °C时，体系中开始出现BaS，说明在150 C开始反应，不能说明温度越高反应速率越快，故A错误；根据图像在400℃ BaSO₄物质的量分数为0，C的物质的量百分数减小，BaS物质的量百分数增大，CO₂的物质的量分数增大，因此400℃时反应物是BaSO₄和C，生成物是CO₂和BaS，反应方程式为BaSO₄十2C=BaS＋2CO₂↑，故B正确；CO常作还原剂，能还原BaSO₄，故C错误；根据图像，约在150 °C左右BaSO₄转化成BaS，故D错误。

【答案】B

2.工业制硫酸生产流程如下图：

(1)实验室常用过量的氢氧化钠溶液吸收SO₂尾气，该反应的离子方程式为________。   

(2)已知SO₂和O₂生成SO₃的反应过程放热。在催化反应室中，下列措施有利于提高SO₂平衡转化率的有_______。(填写编号)

A.减少压强   B升高温度   C不断补充空气  D及时分离出SO₃    

(3)在工业制硫酸生产中，为提高催化剂效率采取的措施有_______(答出2点)。 

【解答】  

(1)过量NaOH溶液与SO₂反应生成亚硫酸钠与水，离子方程式为SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O。

A.正反应方向气体体积减小，减小压强，化学平衡向逆反应方向移动，故A错误；  

B.正反应方向放热，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，故B错误；

C.增大氧气浓度，化学平衡向右移动，故C正确； 

D.减小生成物浓度，化学平衡向右移动，故D正确。

(3)提高催化剂效率可以通过净化气体、控制温度在400－500℃或是增大催化剂与反应气体的接触面积。

【答案】(1)SO₂＋2OH^－=SO₃^2－＋H₂O   (2)CD    (3)控制反应温度、对原料气进行净化    

3.环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体，其制备涉及的反应如下：

回答下列问题：  

（1）一定条件下，将环戊二烯溶于有机溶剂进行氢化反应(不考虑二聚反应)，反应过程中保持氢气压力不变，测得环戊烯和环戊烷的产率(以环戊二烯为原料计)随时间变化如图所示：

①0－4h氢化反应速率比副反应快的可能原因是______。

②最佳的反应时间为______h，若需迅速减慢甚至停止反应，可采取的措施有______（写一条即可）。 

③一段时间后，环戊烯产率快速下降的原因可能是______。

（2）解聚反应在刚性容器中进行（不考虑氢化反应和副反应）。其他条件不变，有利于提高双环戊二烯平衡转化率的是______（填标号）。   

A.增大双环戊二烯的用量   B使用催化剂   C.及时分离产物   D.适当提高温度

【解析】（2）①反应物浓度越大，该反应越易正向移动，0－4h氢化反应速率比副反应快的可能原因是反应物的浓度大，

②环戊烯的产率越大、环戊烷的产率越小越好，根据图知4H时环戊烯产率最大；若需迅速减慢甚至停止反应，可以通过减少反应物浓度或降低温度实现，所以排出氢气或急剧降温都能迅速减慢甚至停止反应，

③副反应能降低环戊烯的产率，所以一段时间后，环戊烯产率快速下降的原因可能是副反应增加，

（2）A增大双环戊二烯的用量，平衡正向移动但是其转化率降低，故A错误；B使用催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动，故B错误；C.及时分离产物，平衡正向移动提高双环戊二烯转化率，故C正确；D.适当提高温度平衡正向移动，双环戊二烯转化率升高，故D正确；  

【答案】（1）①反应物的浓度大 ②4排出氢气或急剧降温③副反应增加（2）CD