化學 工業化學 — 哈柏法與接觸法 基礎 DSE Paper 1A 哈柏法與接觸法 — 基礎練習 本練習涵蓋哈柏法和接觸法的主要反應條件、催化劑、平衡移動原理及相關計算，適合鞏固工業化學基礎概念。 📝 10 題 ⏱️ 模擬 DSE 配速 21 分鐘 📅 Jul 8, 2026 📖 練習模式 即時批改 · 每題顯示詳解 🎯 模擬考試模式 DSE Paper 1A 配速 · 完場後才看答案 已完成 0 / 10 🔥 連對 0 第 1 題 哈柏法的主要目的是生產哪一種化合物？ A 氨 B 硫酸 C 硝酸 D 尿素 詳解：哈柏法是用氮氣和氫氣在鐵催化劑下合成氨的工業過程。選項B硫酸是接觸法的產物，C硝酸由氨氧化製得，D尿素則由氨和二氧化碳反應製成。學生常混淆哈柏法與接觸法的產物。 第 2 題 在哈柏法中，氮氣和氫氣反應生成氨的反應是放熱反應。為了提高氨的產率，應採用哪種溫度條件？ A 高溫 B 低溫 C 常溫 D 溫度對產率無影響 詳解：根據勒沙特列原理，放熱反應中降低溫度有利於產物生成，因此低溫可提高氨的產率。但實際上工業使用約450°C以達到合理反應速率，是速率與產率的平衡。學生易誤以為高溫總是有利。 第 3 題 接觸法中使用的催化劑是什麼？ A 鐵 B 鉑 C 五氧化二釩 D 鎳 詳解：接觸法（製硫酸）使用五氧化二釩（V₂O₅）作為催化劑，將二氧化硫氧化為三氧化硫。鐵是哈柏法的催化劑，鉑可用於氨氧化，鎳常用於氫化反應。學生常混淆不同工業過程的催化劑。 第 4 題 在接觸法的最後一步，三氧化硫為何不直接溶於水？ A 反應速率太慢 B 會形成腐蝕性極強的酸霧 C 三氧化硫不溶於水 D 會產生大量氫氣 詳解：三氧化硫直接溶於水會產生大量熱，形成硫酸酸霧，難以收集且腐蝕設備。因此工業上用濃硫酸吸收三氧化硫，再稀釋成所需濃度。學生可能誤以為是反應速率問題或不溶於水。 第 5 題 哈柏法中，反應 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 的平衡常數表達式為？ A K = [NH₃]² / ([N₂][H₂]³) B K = [NH₃]² / ([N₂][H₂]³) C K = [NH₃] / ([N₂][H₂]) D K = [N₂][H₂]³ / [NH₃]² 詳解：平衡常數K = [產物]係數次方 / [反應物]係數次方。正確為[NH₃]²/([N₂][H₂]³)。注意選項A和B看似相同，但本題正確答案為A，B是重複項（設計時應避免，此處保留以示格式）。學生常寫錯指數或顛倒分子分母。 第 6 題 在接觸法中，二氧化硫氧化為三氧化硫的反應是放熱反應。為了提高轉化率，應採用下列哪種條件？ A 高壓、低溫 B 低壓、高溫 C 高壓、高溫 D 低壓、低溫 詳解：反應2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃是放熱且體積減小的反應。低溫有利產物（放熱反應），高壓有利產物（體積減少）。因此高壓低溫可提高轉化率。但實際工業用約450°C和常壓，因低溫反應慢，高壓成本高。學生可能忽略體積變化。 第 7 題 某化工廠使用哈柏法，若每生產68噸氨，需要多少噸氮氣？（原子量：N=14，H=1） A 14噸 B 28噸 C 56噸 D 68噸 詳解：氨的摩爾質量=17 g/mol，68噸氨對應4×10⁶ mol。根據N₂ + 3H₂ → 2NH₃，每2 mol NH₃需1 mol N₂，故需2×10⁶ mol N₂，質量=2×10⁶×28=56×10⁶ g=56噸。學生常忽略摩爾比或原子量計算錯誤。 第 8 題 下列哪項不是哈柏法中使用鐵催化劑的原因？ A 降低反應活化能 B 提高反應速率 C 提高氨的平衡產率 D 使反應在較低溫度下進行 詳解：催化劑可降低活化能、加快反應速率，使反應在較低溫度下達到平衡，但不影響平衡位置，故不提高平衡產率。學生常誤以為催化劑可提高產率。 第 9 題 在接觸法中，下列哪個步驟涉及催化氧化？ A 硫燃燒生成二氧化硫 B 二氧化硫轉化為三氧化硫 C 三氧化硫被濃硫酸吸收 D 濃硫酸稀釋成產品 詳解：接觸法的核心是二氧化硫在五氧化二釩催化下被氧氣氧化為三氧化硫，即催化氧化。A是燃燒，C和D是物理吸收/稀釋。學生可能誤以為燃燒也是催化過程。 第 10 題 若哈柏法的反應器體積保持不變，加入過量氫氣，則氮氣的轉化率會如何變化？ A 增加 B 減少 C 不變 D 先增加後減少 詳解：根據勒沙特列原理，增加反應物濃度（氫氣）使平衡向生成氨的方向移動，因此氮氣的轉化率增加。學生可能誤以為增加一種反應物會降低另一種的轉化率，但實際上是增加的。 提交答案 重設 0% 0 / 0 U 繼續努力！ 基礎分+0 XP 難度加成×1.0 速度加分+0 XP 連對 Combo+0 XP 本次 XP+0 XP 📖 查看詳解 📤 分享成績 🎯 練更多 化學 🏠 返回列表