第二章 第4节化学反应条件的优化-工业合成氨 同步练 上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第2章化学反应的方向、限度与速率第4节化学反应条件的优化--工业合成氨同步练上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1一、单选题（共16题）1.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（

）A.

向氯水的平衡体系中加入NaOH溶液后颜色变浅B.

增大压强，平衡体系2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的颜色变深C.

升高温度，反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)

ΔH＜0平衡向左移动D.

打开碳酸饮料的瓶盖后，瓶口有大量气泡冒出2.在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H=-92.4kJ·mol-1)容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的浓度（mol·L-1）c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强（Pa）p1p2p3反应物转化率а1а2а3下列说法正确的是（

）A.

2c1＞c3

B.

a+b=92.4

C.

2p2＜p3

D.

а1+а3=13.一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）容器编号温度（℃）起始物质的量（mol）平衡物质的量（mol）CH3OH（g）CH3OCH3（g）H2O（g）I3870.200.0800.080Ⅱ3870.40Ⅲ2070.200.0900.090下列说法正确的是（

）A.

该反应的正方应为吸热反应

B.

若起始时向容器I中充入CH3OH0.1mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行

C.

容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D.

达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小4.关节炎首次发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理是：①HUr(aq)+H2O(1)⇌Ur-(aq)+H3O+(aq)②Ur-(aq)+Na+(aq)⇌NaUr(s)∆H下列叙述错误的是（

）A.

降低温度，反应②平衡正向移动

B.

反应②正方向是吸热反应

C.

降低关节滑液中HUr及Na+含量是治疗方法之一

D.

关节保暖可以缓解疼痛，原理是平衡②逆向移动5.在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2，发生反应：NO2＋SO2⇌NO＋SO3，当化学反应达到平衡时，下列叙述正确的是(

)。A.

SO2和SO3的物质的量一定相等B.

NO2和SO3的物质的量一定相等C.

反应混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量

D.

SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等6.化工生产与人类进步紧密相联。下列有关说法错误的是（

）A.

空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂

B.

侯氏制碱法工艺流程中利用了物质溶解度的差异

C.

合成氨采用高温、高压和催化剂主要是提高氢气平衡转化率

D.

工业用乙烯直接氧化法制环氧乙烷体现绿色化学和原子经济7.一定温度下，向2L恒容密闭容器中通入0.4molNH3和0.5molO2，发生反应4NH3(A.

若使用催化剂，则平衡时NO的浓度大于0.06molB.

若升高反应温度，则反应达到平衡所需的时间小于2minC.

0～2minD.

0～2min内，O2的物质的量减少了8.一定温度下，1molX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+M(s)，5min后达到平衡，此时生成2amolZ，建立平衡状态I，此时Y的体积分数为w%。下列说法正确的是(

)A.

用V(X)和V(Y)表示此反应的反应速率是：V(X)=V(Y)=(0.1-0.2a)mol·(L·min)-1

B.

当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态，此时气体总量为(1+n)mol

C.

若建立平衡I的起始时n=1，维持温度和体积不变，向平衡I的体系中再加入cmolZ和dmolM[其中c＞0的任意值，d≥(1-a)mol]，达到平衡状态II，此时Y的体积分数一定为w%

D.

维持温度和体积不变，向上述平衡体系中再充入1molX和nmolY，此时v(正)增大,v(逆)减小，平衡正向移动，再次达到平衡时，Z的物质的量浓度为2amol/L，M的物质的量为2amol9.一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)

ΔH＞0，当反应达平衡时，测得容器中各物质的物质的量均为nmo1。在其他条件不变时，欲使CO2的平衡浓度增大一倍，下列措施可行的是（

）A.

升高温度B.

加入催化剂C.

再加入nmolCO2和nmolH2D.

再加入2nmolCO和2nmolH2O(g)10.人体内的血红蛋白（Hb）可与O2结合，更易与CO结合使人体中毒，涉及原理如下：①Hb（aq）+O2（g）⇌HbO2（aq）ΔH1＜0②Hb（aq）+CO（g）⇌HbCO（aq）

ΔH2＜0③HbO2（aq）+CO（g）⇌HbCO（aq）+O2（g）ΔH3＜0下列说法错误的是（

）A.

ΔH1＜ΔH2

B.

反应①、②在一定温度下均能自发进行

C.

刚从平原到高原时，人体血液中c（HbO2）将降低，使人体因缺氧而不适

D.

将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗，反应③平衡逆向移动而缓解症状11.在相同条件下（T=500K），有相同体积的甲、乙两密闭容器。甲容器中充入1gSO2和1gO2；乙容器中充入2gSO2和2gO2。下列叙述错误的是（

）A.

化学反应速率：乙>甲B.

平衡后SO3的浓度：乙>甲

C.

SO2的转化率：乙>甲D.

平衡后SO2的体积分数：乙>甲12.反应A(A.

图中虚线表示加入了催化剂B.

加入催化剂，反应速率加快但反应焓变不变C.

图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应D.

该反应的焓变ΔH=-196.6 kJ·

13.我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是A.

反应进行的方向

B.

反应的快慢

C.

反应进行的限度

D.

反应物的颜色14.下列现象中不能用勒夏特列原理解释的是（

）A.

久置氯水颜色变浅

B.

用碳酸钠溶液洗涤金属表面油污时，升高温度，效果更好

C.

2NO2（红棕色）⇌N2O4(无色)，压缩体积，颜色加深

D.

在接触室中，为了提高SO3的产量，往往通入过量的空气15.实验测得0.5mol⋅L-1CH3A.

随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH-)

B.

随温度升高，CH3COONa的溶液的c(OH-)减小

C.

随温度升高，CuSO4的溶液的pH变化是16.下列有关说法正确的是（

）A.

△H＞0、△S＜0的反应在任何条件下都能自发进行

B.

对于二氧化硫的催化氧化反应（△H＜0），反应温度越低越好

C.

合成氨生产中，为提高氢气的转化率，可增加氮气的量

D.

使用催化剂可以提高工业生产中合成氨的产率二、综合题（共4题）17.

（1）制硫酸的三种原料是________、________、________，三个生产过程是①________，写出反应方程式________，②________，写出反应方程式________，③________，写出反应方程式________，三废指的是________、________、________。（2）合成氨的反应原理工业合成氨的反应条件为浓度使用过量的________、温度________℃、高压________MPa、________。18.氨在化肥生产、贮氢燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：N2+3H2⇌2NH3。请根据有关知识，填写下列空白：（1）为了加快反应速率，可以采取的措施有____________。A.使用催化剂B.适当提高氮气的浓度

C.适当提高反应的温度D.适当降低反应的温度（2）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。根据下表数据，计算该反应生成1

molNH3时放出________kJ的热量。化学键H-HN≡NN-H断开1mol键所吸收的能量436kJ946kJ391kJ（3）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。该生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H2⇌2NH3。①其中，右室电极为燃料电池的________极，电池工作时电路中每转移0.3

mol电子，标准状况下消耗N2的体积是________。②相比现有工业合成氨，该方法有哪些优点________(任写两条)。19.水煤气法是工业制备氢气的重要方法之一。反应I：C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H1反应II：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2回答下列问题：（1）C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2H2(g)∆H________(用△H1和△H2表示)。改变条件，提高H2的产率，∆H________(填“增大"“减小"或“不变")。（2）在2L恒容密闭容器中充入足量炭粉和1molH2O(g)，在-定温度下发生反应I和反应II，达到平衡时测得c(CO)=0.20mol·L-1，c(H2)=0.40mol·L-1。①在该条件下，水蒸气的平衡转化率为________。②反应II的平衡常数Kp=________。(用平衡体系中各组分的分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×该组分体积分数)（3）在密闭容器中充入一定量的CO和水蒸气，加入适量催化剂，仅发生反应II。测得催化效率和CO转化率与温度关系如图所示。在600℃~750℃范围内影响CO转化率的主要因素是________。（4）工业上常以水煤气(CO和H2)为原料合成甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入1molCO与2molH2，在催化剂作用下发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，△H<0，下列叙述不能说明反应已经达到化学平衡状态的是________。A．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍B．CH3OH的体积分数不再改变C．混合气体的密度不再改变D．CO和CH3OH的物质的量之比保持不变为了提高H2的转化率，可采取的措施为________(填两条即可)。（5）以水煤气(CO、H2体积比为1：2)为燃料的碱性(足量KOH为电解质)空气燃料电池，电池工作时CO发生反应的电极反应式为________。20.实验室以天青石精矿(主要含SrSO4，还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4)为原料制取SrSO4，其实验流程如下：（1）室温下，反应SrSO4(s)＋CO32-(aq)⇌SrCO3(s)＋SO42-(aq)达到平衡，则反应的平衡常数为________[Ksp(SrSO4)＝3.2×10−7，Ksp(SrCO3)＝5.6×10（2）浸取天青石精矿时，向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO4的转化率下降，其原因是________。（3）“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液。判断SrO粗品已经浸取完全的方法：________。（4）“沉淀”过程中除得到SrSO4外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为________。（5）将SrSO4与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS)。①写出生成SrS的化学反应方程式：________。②设计以黑灰为原料，制取SrSO4的实验方案：________。(已知：SrS易溶于水，易水解。水浸时的浸取率随温度变化如下图。实验中锶元素需充分转化SrSO4，必须使用的试剂：蒸馏水、3mol·L－1H2SO4和NaOH溶液)。

答案解析部分一、单选题1