第二章化学反应的方向、限度与速率第四节化学反应条件的优化-工业合成氨基础训练 上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第四节化学反应条件的优化---工业合成氨一、选择题（共18题）1．一定条件下进行反应。达到平衡后，时刻改变某一反应条件所得图像如图，则改变的条件为A．增大压强 B．升高温度 C．加催化剂 D．增大生成物浓度2．下列有关化学平衡移动的说法中，正确的是A．凡能影响可逆反应速率的因素都能使化学平衡发生移动B．化学反应速率改变，化学平衡一定移动C．改变压强都会使有气体参加的反应化学平衡发生移动D．增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动3．反应，700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15，下列说法正确的是A．升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为C．平衡后再加入一定质量的铁粉，该反应速率加快，平衡向正反应方向移动D．该反应的正反应是吸热反应4．对于反应①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)和反应②1/2N2(g)+1/2O2(g)⇌NO(g)，下列说法正确的是A．相同条件下，反应①②的焓变△H相同B．相同条件下，反应①②的速率v相同C．相同条件下，反应①②平衡常数K相同D．相同条件下，反应①②活化能Ea相同5．在含有少量的溶液中，分解涉及如下两个反应：①慢②快下列说法正确的是A．和是该反应的催化剂B．总反应的速率取决于反应①的速率C．总反应速率关系为：D．反应①活化能小于反应②6．CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是A．升温 B．加NaCl(s) C．加压 D．加AgNO3(s)7．是工业制硫酸的主要反应之一、一定温度下，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入和，其起始物质的量及的平衡转化率如下表所示。下列说法正确的是容器甲乙丙起始物质的量0.240.80.80.240.240.48的平衡转化率/%80A．该温度下，平衡常数值为200B．乙中反应的平衡常数小于丙C．平衡时，丙中c()是甲中的2倍D．平衡时，乙中的转化率大于甲中的转化率8．化学平衡状态I、II、III的相关数据如表：编号化学方程式平衡常数温度979K1173KIFe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)K11.472.15IICO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)K21.62bIIIFe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论不正确的是A．a>bB．增大压强，平衡状态II不移动C．升高温度平衡状态III向逆反应方向移动D．反应II、III均为吸热反应9．下列图示与对应的叙述相符的是ABCD

探究反应物的接触面积对反应速率的影响从能量角度考虑，石墨比金刚石稳定反应开始后，注射器活塞向右移动，该反应为放热反应某放热反应分别在有、无催化剂的情况下的能量变化A．A B．B C．C D．D10．“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理、等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。已知反应：，标准状况下，。下列有关说法错误的是A．升高反应温度可提高废气转化率B．该反应的C．若，则该反应到达平衡状态D．该反应的11．下列实验能达到预期目的是选项实验内容实验目的A将的溶液和的溶液等体积混合，充分反应后，取少许混合液滴加溶液验证与的反应有一定限度B相同温度下，分别向两只试管中加入浓度均为的草酸溶液，再分别加入和酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色时间不同比较反应物浓度对反应速率的影响C相同条件下，向一支试管中加入和，向另一支试管中加入和溶液，观察并比较实验现象探究对分解速率的影响D向2支盛有不同浓度溶液的试管中，同时加入溶液，观察并比较实验现象探究浓度对反应速率的影响A．A B．B C．C D．D12．在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.5mol/L，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，再达到平衡时，测得A的浓度增大为0.8mol/L。下列有关判断正确的是A．x+y＞z B．C的体积分数下降C．B的转化率减小 D．平衡常数增大13．下列有关化学反应速率的说法错误的是A．化学反应达到最大限度时，正逆反应速率也达到最大且相等B．催化剂能降低化学反应的活化能，加快反应速率，提高生产效率C．反应速率0.5mol·L-1·s-1可能比30mol·L-1·min-l慢D．用铁片和稀硫酸反应制H2比用98%的浓硫酸产生H2的速率好14．在合成氨时，要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有①增大体积使压强减小②减小体积使压强增大③升髙温度④降低温度⑤恒温恒容，再充入等量的和⑥恒温恒压，再充入等量的和⑦液化分离⑧使用正催化剂A．②④⑤⑦ B．②③④⑤⑦⑧ C．②⑤ D．②③⑤⑧15．已知在恒温条件下将一定量和的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，各组分浓度变化如图。下列说法正确的是A．X曲线代表的是随时间的变化B．25min时改变的条件为向容器中充入C．a、b、c、d四个点对应的消耗速率中最大的为c点D．0-10min的平均反应速率为，而15-25min为16．McMorris测定和计算了在136~180°C范围内下列反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度，注：分压=总压×体积分数)：2NO(g)+2ICl(g)⇌2NOCl(g)+I2(g)Kp12NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)Kp2发现lgKp1~和lgKp2~均呈线性关系，如下图。下列说法正确的是A．NOCl分解为NO和Cl2的逆反应△H>0B．Kp1的单位为L/molC．反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=Kp1/Kp2D．反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的△H>017．在一恒容密闭容器中发生反应：。起始时，，，。在一定条件下，当反应达到平衡时，下列各物质的浓度关系可能正确的是A．c(NH3)=0.8mol/L B．C． D．18．在恒容密闭容器中充入一定量的和，发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)，体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示，下列说法错误的是A．曲线①表示的百分含量B．的键能总和大于的键能总和C．若点为反应平衡点，此时平衡常数D．反应达到平衡后，往该容器中充入少量N2O4，N2O4转化率减小二、综合题（共4题）19．I.回答下列问题（1）对反应。在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是___________。

a．A、C两点的反应速率：A＞Cb．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜Cc．A、C两点N2O4的转化率：A＜Cd．由状态B到状态A，可以用加热的方法II.甲胺铅碘(CH3NH2PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成，回答下列问题：（2）制取甲胺的反应为。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：共价键C—OH—ON—HC—N键能/(kJ/mol)351.5463393293则该反应的=___________kJ/mol。（3）上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成，反应为。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数(CH3OH)变化趋势如图所示：①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。A．体系中气体的密度保持不变B．CO的消耗速率与CH3OH的消耗速率相等C．体系中CO的转化率和H2的转化率相等D．体系中CH3OH的体积分数保持不变②平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为___________。③某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是___________。（4）HI的制备，将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中，在一定温度下发生反应：，并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如下表所示：时间(min)1234567HI体积分数26%42%52%57%60%60%60%①该反应的平衡常数K=___________。②反应达到平衡后，在7min时将容器体积压缩为原来的一半，请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。___________20．为减弱温室效应，除了减少CO2的排放、植树造林、将液态CO2注入深海等措施外，还有一种思路是将CO2转化成其它可燃物质。已知：在一恒温、恒容密闭容器中充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。请回答：（1）达到平衡的时刻是_______min(填“3”或“10”)，此时H2的物质的量为_______。（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。a．容器压强不变b．混合气体中c(CO2)不变c．v(CH3OH)=v(H2O)d．c(CH3OH)=c(H2O)（3）为了提高H2的转化率，可采取_______(填“增大”或“减小”)CO2浓度的措施。（4）该反应的平衡常数K=_______。（5）下图表示在密闭容器中上述反应达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a时改变的条件可能是_______；b时改变的条件可能是_______。21．将CO2转化成甲醇可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：，该反应一般认为通过如下分步反应来实现：①②上述反应的能量变化如图所示。（1）则上述分步反应②为___________(填吸热或放热)反应。（2）测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。时间0min3min6min9min12minn(CH3OH)/mol00.500.650.740.74n(CO2)/mol10.50a0.260.26①a=___________；3~6min内，v(CO2)=___________mol/(L·min)。②上述反应12min末时，混合气体H2的体积分数是___________(保留两位有效数字)③第3min时v正(CH3OH)___________(填“＞”、“＜”、“=”或“无法比较”)第9min时v逆(CH3OH)。22．以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。（1）已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)∆H1=akJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2=bkJ/mol2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)∆H3=ckJ/mol则2NO(g)+C(s)=CO2(g)+N2(g)∆H=___________kJ/mol（2）NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H＜0。①在500℃时，向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时，下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________。A．v(CO)正=2v(N2)逆B．体系中混合气体密度不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．体系中NO、CO的浓度相等E．单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2②向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体，在不同温度下反应达到平衡时，NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示：T1___________T2(填“＞”、“＜”)，理由是___________。M点时混合气体中CO的体积分数为___________。③一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体，测得容器中压强随时间的变化关系如表所示：t/min012345p/kPa200185173165160160该反应条件下的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，该反应中的v正=k正·p2(NO)p2(CO)，v逆=k逆·p(N2)p2(CO2)，则该反应达到平衡时，k正___________k逆(填“＞”、“＜”或“=”)。（3）间接电化学法可对NO进行无害化处理，其原理如图所示(质子膜允许H＋和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极，其电极反应式为：___________。标准状况下，每处理2molNO，得到___________LO2参考答案1．B2．D3．D4．B5．B6．D7．D8．C9．B10．A11．C12．A13．A14．C15．D16．D17．D18．C19．（1）d（2）-11.5（3）AC25%X轴上a点的数值比b点小，随着Y值增加，甲醇的体积分数减小，平