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．工业合成氨和制硫酸中SO2催化氧化的生产过程的说法中，错误的是A．都使用了催化剂 B．都选择了较高温度C．都按方程式的系数比投料 D．合成氨采用高压；合成SO3采用常压2．已知反应。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，的物质的量增大C．增大压强，CO转化率增大D．充入一定量的氦气，的物质的量增大3．在一个密闭容器中发生反应：2SO2(g）+O2(g）2SO3(g），反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，当反应达到反应限度时可能的数据是A．c(SO3）=0.4mol/LB．c(SO2）=c(SO3）=0.15mol/LC．c(O2）=0.35mol/LD．c(SO2）+c(SO3）=0.4mol/L4．温度为T0时，X(g)和Y(g)在2L的密闭容器中发生反应生成Z(g)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，X的物质的量随时间变化关系如图b所示。下列叙述中错误的是A．反应的方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)B．X(g)和Y(g)生成Z(g)的反应时放热反应C．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为62.5%D．T1时，若该反应的平衡常数K1的值为50，则T1＞T05．某温度下，将含有和各0.10mol的气态混合物充入容积为10L的密闭容器中，发生反应，达到平衡后测得，则此温度下该反应的平衡常数为A．0.25 B．0.5 C．2 D．46．下列哪种因素改变，会导致一个可逆反应的平衡常数会改变A．压强 B．温度 C．催化剂 D．反应物浓度7．反应2A(g)2B(g)＋C(g)ΔH>0，达平衡时，要使c(A)增大、v(正)增大，应采取的措施是A．降温 B．加压 C．升温 D．加催化剂8．已知相同条件下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）ΔH1K1=x②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）ΔH2K2=y③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）ΔH3K3=z则下列关系正确的是（）A．ΔH3=ΔH1+2ΔH2z=xy2 B．ΔH3=ΔH1+ΔH2z=x+yC．ΔH3=ΔH1+2ΔH2z=x﹣y2 D．ΔH3=ΔH1+ΔH2z=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．醛类物质的用途广泛。如，甲醛蒸气可对空气消毒、甲醛溶液可用于生物标本的防腐等；脂肪醛类一般具有麻醉、催眠作用等。回答下列问题：利用乙二醛(OHC—CHO)催化氧化法合成乙醛酸的反应原理为：2OHC—CHO(aq)+O2(g)2OHC—COOH(aq)可能发生副反应有：2OHC—COOH(aq)+O2(g)2H2C2O4(草酸)在反应瓶内加入含1molOHC—CHO(乙二醛)的反应液2L，加热至45～60℃，通入氧气并保持氧气压强为0.12MPa，反应3h达平衡状态，得到的混合液中含0.84molOHC—COOH(乙醛酸)，0.12molH2C2O4(草酸)，0.04molOHC—CHO(乙二醛)(溶液体积变化可忽略不计)。(1)草酸的平均生成速率为___mol·L-1·h-1。(2)通过化学反应原理分析，增大压强有利于加快反应速率，对于乙二醛的转化率的影响是__(填“增大”或“减小”)。(3)如图所示为起始时氧醛比[]对乙醛酸产率的影响，则选择最佳氧醛比为___。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．工业合成氨是氢气和氮气高温高压催化剂作用反应生成氨气，SO2与氧气催化氧化生成三氧化硫，因此都使用了催化剂，故A正确；B．工业合成氨是高温高压，SO2催化氧化在500℃左右反应，因此都选择了较高温度，故B正确；C．由于两个反应都是可逆反应，因此都是将廉价物质投入量过量，使得另外一种物质的转化率较大，因此不是按方程式的系数比投料，故C错误；D．合成氨采用高压；合成SO3采用常压，都是采用较高温度，故D正确。综上所述，答案为C。2．A解析：A．因为正反应放热，因此升高温度，平衡逆向移动，K减小，A正确；B．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应前后气体化学计量数相等，减小压强，平衡不移动，n(CO2)不变，B错误；C．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应前后气体化学计量数相等，增大压强，平衡不移动，CO转化率不变，C错误；D．温度、压强一定，充入一定量的氦气，体积增大，对平衡的影响相当于减压，因为反应前后气体化学计量数相等，压强对平衡无影响，n(H2)不变，D错误；故选A。3．D解析：A．由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4mol/L，故A错误；B．SO3、SO2浓度不会均为0.15mol/L，只能一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，故B错误；C．由于反应为可逆反应，O2的浓度一定小于0.3mol/L，则不可能为0.35mol/L，故C错误；D．根据元素守恒定律，c(SO2）+c(SO3）=0.4mol/L，故D正确；故选D。【点晴】本题考查可逆反应，注意可逆反应的特点为不完全转化性，学生应学会利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度。化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。4．D解析：A．反应达到平衡时，X改变量为0.25mol，Y改变量为0.25mol，Z改变量为0.5mol，X、Y减少，Z增加，因此反应的方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，A正确；B．根据图b，先拐先平衡，数值大，T1＞T2，从T2到T1，升温，X量增加，平衡逆向移动，即逆向是吸热反应，正向为放热反应，X(g)与Y(g)生成Z(g)的反应是放热反应，B正确；C．图a中反应达到平衡时，Y改变量为0.25mol，则Y的转化率，C正确；D．T0时，根据图中信息得出反应平衡常数，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则T0＞T1，D错误；故选D。5．A解析：，此时，A项正确。故选A。6．B解析：化学平衡常数只与温度有关，与压强、催化剂、反应物浓度等其他因素均无关，故选B。7．B解析：A．降温，正逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，c(A)增大，A项不选；B．加压，平衡向逆反应方向移动，c(A)增大，正逆反应速率都增大，B项选；C．升温，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，c(A)减小，C项不选；D．加入催化剂，正逆反应速率均加快，化学平衡不会发生移动，D项不选；答案选B。8．A解析：①2H2O（g）=O2（g）+2H2（g）ΔH1②Cl2（g）+H2（g）=2HCl（g）ΔH2③2Cl2（g）+2H2O（g）=4HCl（g）+O2（g）ΔH3则反应③=①+2×②，由盖斯定律可知，ΔH3=ΔH1+2ΔH2，且z=xy2，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