2.4化学反应的调控 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.4化学反应的调控同步练习题一、选择题1．中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成和：，下列对此反应的叙述中正确的是A．降低温度，有效碰撞频率降低，不利于该反应的正向进行B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大C．NO和CO分子间只要有合理取向的碰撞就能发生化学反应D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数2．对于反应，下列说送正确的是A．该反应的B．该反应的平衡常数可表示为C．其他条件相同，增大，转化率减小D．使用催化剂能降低该反应的焓变3．在800℃密闭容器中进行反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。若CO起始浓度为1.0mol·L-1，水蒸气起始浓度1.5mol·L-1，达到平衡后，测得CO2浓度为0.6mol·L-1。下列计算结果不正确的是A．c平(CO)=0.9mol·L-1 B．α(CO)=60%C．α(H2O)=40% D．K=1.04．比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是A．都使用了合适的催化剂B．都选择了较高的温度C．都按化学方程式中的系数进行投料D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件5．2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25mol·L－1·s－1，下列推断正确的是A．v(C)＝0.2mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的转化率为75%D．反应前后压强之比为7:86．下列有关化学工业的叙述错误的是A．工业制备硝酸的第一步反应是N2+O22NOB．煤通过直接液化和间接液化可制得燃料和化工原料C．合成氨工业采用循环操作，目的是提高氮气和氢气的利用率D．玻璃是将石灰石、纯碱、石英砂在玻璃窑中高温熔融制得7．在一定条件下发生反应3A(g)＋2B(g)zC(g)＋2D(g)，在2L的密闭容器中把4molA和2molB混合，2min后反应达到平衡时生成1.6molC，又测得D的浓度为0.4mol·L–1。则下列说法不正确的是A．z＝4B．B的转化率是40%C．A的平衡浓度是1.4mol·L–1D．平衡时气体压强是原来的1.2倍8．已知反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH＜0，在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是A．升高温度，K减小 B．减小压强，n(CO2)增加C．更换高效催化剂，α(CO)增大 D．充入一定量的氮气，n(H2)改变二、非选择题9．Ⅰ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；△H>0（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为___。（2）如图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，维持其他条件不变，若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为___L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。Ⅱ.甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行)：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)温度250℃300℃350℃K2.0410.270.012（1）300℃下，将2molCO、6molH2和4molCH3OH充入2L的密闭容器中，判断反应___(填“正向”或“逆向”)进行。（2）要提高CO的转化率，可以采取的措施是___(填序号)。a.升温b.加入催化剂c.增加CO的浓度d.加入H2加压e.加入惰性气体加压f.分离出甲醇10．二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：(1)已知：化学键H−HC−OC=OH−OC−H键能/kJ∙mol-1436326803464414计算上述反应的___________。(2)一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下图：相同时间内CO2转化率反应I65%77%80%80%66.67%反应II56%67%76%80%66.67%反应III48%62%72%80%66.67%(时，图中c点转化率为66.67%，即转化了2/3)①催化剂效果最佳的反应是___________(填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。②的b点υ(正)___________υ(逆)(填“>”，“＜”，“=”)。③的a点转化率比的c点高的原因是___________。④求温度为时，该反应的平衡常数K__________。写出计算过程(结果保留三位有效数字)。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．反应是放热反应，降低温度反应向正方向移动，A错误；B．K值与温度有关，压强不影响K值，B错误；C．有效碰撞的前提是具有一定的能量，C错误；D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子的百分数，D正确；故选D。2．C解析：A．该反应是气体分子数减少的反应，△S<0，A错误；B．该反应的平衡常数为：K=，B错误；C．其他条件相同，增大，由于H2的总量变多，无法按原比例消耗，转化率降低，C正确；D．催化剂降低反应活化能，不改变反应焓变，D错误；答案选C。3．A【分析】依据题意列三段式：。解析：A．平衡时c平(CO)=0.4mol·L-1，A错误；B．α(CO)==60%，B正确；C．α(H2O)==40%，C正确；D．平衡常数K=，D正确；答案选A。4．C解析：A．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都使用了合适的催化剂，A正确；B．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都选择了较高的温度，B正确；C．为了提高转化率，一般会使较廉价的原料稍过量，C错误；D．合成氨反应在常压下平衡转化率过低，需采用高压条件；的催化氧化在常压下平衡转化率已足够高，所以采用常压条件，D正确；故选C。5．C解析：A．若2s后，A的转化率为50%，则A的浓度变化量为0.5mol/L，v(A)==0.25mol·L－1·s－1，根据速率与系数成正比，则v(C)＝0.25mol·L－1·s－1，A项错误；B．根据速率与系数成正比，，则z=2，B项错误；C．A的浓度变化量为0.5mol/L，则B转化了1.5mol，则，转化率是75%，C项正确；D．若2s后，A、B、、C、D剩余物质的量是1mol、0.5mol、1mol、1mol。同温同体积下，体系压强与气体总物质的量成正比，，D项错误；故答案选C。6．A解析：A．现代工业采用氨氧化法制硝酸，第一步为氨气与氧气反应制得一氧化氮，故A错误；B．煤通过直接液化和间接液化可得燃料和多种化工原料，故B正确；C．合成氨是可逆反应，采用循环操作，目的是提高氮气和氢气的利用率，故C正确；D．普通玻璃是将石灰石、纯碱、石英砂在玻璃窑中高温熔融反应制得，故D正确；故选A。7．D解析：A．生成D的物质的量=0.4×2mol=0.8mol，生成C的物质的量1.6mol，根据化学反应方程式，z=4，故A说法正确；B．消耗B的物质的量为0.4×2mol=0.8mol，因此B的转化率为0.8/2×100%=40%，故B说法正确；C．消耗A的物质的量为3×0.8/2mol=1.2mol，平衡时n(A)=(4－1.2)/2mol·L－1=1.4mol·L－1，故C说法正确；D．，等温等容时，压强之比等于物质的量之比，即p2/p1=6.4/6≈1.07，故D说法错误。答案选D。8．A解析：A．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则K减小，故A正确；B．为气体体积不变的反应，减小压强平衡不移动，n(CO2)不变，故B错误；C．催化剂不影响平衡移动，则更换高效催化剂，α(CO)不变，故C错误；D．压强不变，充入一定量的氮气，体积变大，相当于压强减小，平衡不移动，n(H2)不变，故D错误；故选A。二、非选择题9．01mol·L-1·s-11.75a正向df【分析】Ⅰ.⑴根据压强之比等于物质的量之比，得出20s时混合物的物质的量，再根据三段式建立关系，计算甲醇消耗得物质的量，再计算速率。⑵先计算单独B容器达到平衡时的体积，再计算AB中容器所有物质反应后的物质的量的，再根据体积之比等于物质的量之比，得到反应后总的容器体积，再计算B容器的体积。Ⅱ.⑴根据浓度商与平衡常数比较。⑵根据温度升高，平衡常数减小，说明反应是放热反应，a.升温，平衡逆向移动，转化率降低；b.加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；c.增加CO的浓度，平衡正向移动，但CO转化率降低；d.加入H2加压，平衡正向移动，CO转化率增大；e.加入惰性气体加压，平衡不移动，转化率不变；f.分离出甲醇，平衡正向移动，转化率增大。解析：Ⅰ.⑴一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则有，则n(20s)=4.8mol，1−x+3−x+x+3x=4.8，则x=0.4，甲醇表示该反应的速率为；故答案为：0.01mol·L-1·s-1。⑵如图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，根据，则，得到B中反应后物质的量n(B)=5.4mol，为维持其他条件不变，若打开K，一段时间后重新达到平衡，A、B的比例相同，可以理解为全部混合，n(总)=1mol+2mol+1.2mol+2.4mol=6.6mol，根据B中容器反应前后物质的量的比例关系得出3.6mol：5.4mol=6.6mol:n(反应后总)，n(反应后总)=9.9mol，再根据，得到，V=2.75aL，原来A容器为aL，因此容器B的体积为2.75aL−aL=1.75aL；故答案为：1.75a。Ⅱ.⑴300℃下，将2molCO、6molH2和4molCH3OH充入2L的密闭容器中，，因此反应正向进行；故答案为：正向。⑵根据温度升高，平衡常数减小，说明反应是放热反应，a.升温，平衡逆向移动，转化率降低，故a不符合题意；b.加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，故b不符合题意；c.增加CO的浓度，平衡正向移动，但CO转化率降低，故c不符合题意；d.加入H2加压，平衡正向移动，CO转化率增大，故d符合题意；e.加入惰性气体加压，平衡不移动，转化率不变，故e不符合题意；f.分离出甲醇，平衡正向移动，转化率增大，故f符合题意；综上所述，答案为df。10．(1)−46(2)反应I＞该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动3.70解析：（1）=436×3+803×