2025届高考一轮复习 化学反应的调控 作业

化学反应的调控

一、单选题

1.已知工业合成氨在400-500°C,10-30Mpa,催化剂作用下进行的，下列说法中符合工业

合成氨生产实际的是()

A.作催化剂B.催化剂活性是选择反应温度的重要原因

C.将凡和H：液化D.】叫.不经液化直接由吸收塔吸收

2.苯乙烯与澳苯在一定条件下发生Heck反应：

漠苯用量(mmol)100100100100100100100

催化剂用量(mmol)2222222

反应温度(℃)100100100100120140160

反应时间(h)10121416141414

产率(％)81.284.486.686.293.596.689.0

根据上表数据，下列说法正确的是()

A.最佳反应温度为100℃B.最佳反应时间为16h

C.温度过高时催化剂活性可能降低D.反应产物是顺式结构

3.含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化，需将其从水体中除去，该过程称

为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。

吹脱法：调节水体至8左右，然后持续向水中吹入空气。

折点氯化法：调节水体i：E至6左右，向水中加入适量NaQO。

下列分析不正确的是()

A.含氨和镂盐的水体中存在平衡：NH；+OH-—NH,.HQ=NH3+HQ

B.吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度，从而降低水中NH3HQ与NH：的含

量

C.折点氯化法除NH：的原理为：2NH；+3C1O--NaT+3a-+3HaO+2H*

D.吹脱法无法对含NO,的水体脱氮，但折点氯化法可以对含NQ)的水体脱氮

4.工业上利用焦炭与水蒸气生产H］的反应原理为

C(s)+H2O(g)^=^CO(g)+H2(g)

CO(g)+HaO(g)^==^CO2(g)+Ha(g)hH<0,第二步产生的原料CO来自第

一步的产物。为提高原料的利用率及的产量，下列措施中不可取的是()

①第一步产生的混合气直接作为第二步的反应物

②第二步生产采用适当的温度和催化剂

③第一、二步生产中均充入足量水蒸气

④第二步生产在低温下进行

⑤第一步生产在高压下进行

⑥第二步生产中增大CO的浓度

A.①③⑤B.②④⑥C.②③⑤D.①④⑤⑥

5.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示，据

此分析合成氨工业中最有前途的研究方向是()

NH的体积分数/%

。温度/℃

A.提高分离技术B.研制耐高压的合成塔

C.研制低温催化剂D.探索不用N3和Hz合成氨的新途径

6.在化工生产中，调控反应条件很重要。下列能提高合成氨反应速率的是（）

A.使用空气做反应物B.减小门氏I

C.使用合适的催化剂D.降低温度

7.在硫酸工业中，使口C）氧化为SO?的反应为2so2（g）+02（g）4^2S0j（g）

△H=-196$kJ/mol。下表列出了恒容密闭容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡

时SQa的转化率。下列说法错误的是（）

平衡时SO］的转化率/%

O.IMPa0.5MPaIMPa5MPalOMPa

450℃97.598.999.299.699.7

500℃85.692.994.997.798.3

A.通入适当过量的氧气，既有利于提高反应速率，又有利于增大SQ）的转化率

B.尾气中的SC%需要回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率

C.在实际生产中，应选择的条件是450℃,lOMPa

D.在实际生产中，选定的温度为400-500。。，主要原因是考虑催化剂的活性最佳

8.我国科研人员合成了Y、Sc（Yj/NC.Sc】/NC）单原子催化剂，可用于电化学

催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示（图中*

表示稀土单原子催化剂）。下列说法错误的是（）

A

i

H里

S

-N«NH•NHH"NHHH

反应历程

A.新型催化剂会降低合成氨反应的熔变，从而降低生产能耗

B.将催化剂附着在纳米多孔载体的表面可提高氮气的生产效率

C.使用ScJNC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为

.此+HTNNH

D.Sc/NC单原子催化剂的催化效率理论上应高于YJNC单原子催化剂

9.硫酸工业中涉及反应：25。收）+0抱）^^25。3（8）&/=-196.6k"mol。

下表为不同温度和压强下:工匕的平衡转化率，下列说法正确的是（）

so?的平衡转化率/%

温度/℃

O.IMPa05MPaIMPa5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

A.工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率

B.回收尾气中的SC勺仅为了防止空气污染

C.采用常压生产是因为平衡时口劣的转化率已足够高，增大压强会增加设备成本

D.选择400~50tfC的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率

io.合成氨工业中采用循环操作，主要是为了（）

A.增大化学反应速率

B.提高平衡混合物中氨的含量

C.降低氨的沸点

D.提高氮气和氢气的利用率

11.化学与生活、生产密切相关，下列说法不正确的是（）

A.工业合成氨，常采用铁触媒、减小氨气的浓度来提高反应速率

B.去除锅炉水垢中的C»S。,，用饱和N叼83溶液浸泡预处理

C.误食可溶性领盐造成中毒，可以服用NaaSO,溶液来解毒

D.氯化镂和氯化锌溶液可作为焊接金属时的除锈剂

12.对于合成氨反应，达到平衡状态后，下列分析正确的是（）

A.升高温度，对正反应的反应速率影响更大

B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大

C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大

D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大

13.环境能够影响物质的存在形态及化学活性，下列环境调节正确的是（）

A.为检验溶液中是否含有SO：,加入盐酸酸化的BaC%溶液

B.为提高KQrQ,溶液氧化能力，用盐酸将七50,溶液酸化

C.为抑制的水解，配制Fe（NO3）j溶液时用稀硝酸酸化

D.为促进匕单质溶解，配制碘水时加入适量KI

14.利用电化学方法制备氨可以大大降低目前的热Haber-Bosch工艺产生的温室气体排放。

下图所示为一种合成氨的方法，下列说法错误的是（）

A.电子的移动方向由电极a经导线到电极b

R,

B.R-P-U-R.起到传输质子的作用

匕%

C.反应过程中LyN的质量增加

B.HL

D.电极b发生的总反应为…..，》一；-，卜r<

CHIt,H

二、多选题

15.和CO.,反应生成的魏基硫（COS）用于粮食熏蒸，能防止某些昆虫、线

虫和真菌的危害。COaCgl+HnCg）11^8S（g）+H,O（g）AH>0,下列说法正

确的是（）

A.已知该反应在加热条件下能自发进行，则其△$＞()

c(COS)c(HO)

B.上述反应的平衡常数£=a

eg)gS)

C.上述反应中消耗1molH^S,生成22.4L水蒸气

D.实际应用中，通过增加H弃的量来提高CO2转化率，能有效减少碳排放

16.H声水溶液中存在电离平衡H/QH.+HS■和H9QIP+S3■。若向H2s溶

液中()

A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小

B.通入过量SO,气体，平衡向左移动，溶液pH值增大

C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小

D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小

17.一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生如下反应：P。‘，'-

PCI/8下列说法正确的是()

编温度起始物质的量平衡物质的量达到平衡所需时

号

(℃)(mol)(附H)间(s)

PCljIg)PCl3(g)।

I3200.400.100.10

II3200.80

III4100.400.150.15h

A.平衡常数K：容器H＞容器HI

B.反应到达平衡时，［］的转化率:容器n＜容器I

v(PQs)=^_^mol/(L.s)

C.反应到达平衡时，容器I中的平均速率为

D.起始时向容器HI中充入「口50.30m4、?;1：0.45md和o.lOmcl，则反应将

向逆反应方向进行

高遛高压

18.Nz+BHai疝帮2NH3是工业上制造氮肥的重要反应.下列说法正确的是()

A.增加N2的浓度能加快反应速率

B.降低体系温度能减慢反应速率

C.使用催化剂不影响反应速率

D.若反应在密闭容器中进行,N2和H2能100%转化为NH3

19.10mL浓度为imolG的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，

能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是()

A.K]SO.BCHjCOONacCuSO,DNa:CO,

三、填空题

20.在硫酸工业中，通过下列反应使口工氧化为SQ：

2s02(g)+5(g)*Q2S0j(g)3=-196.6kJ/mol。下表列出了在不同温度和

压强下，反应达到平衡时二口的转化率。

平衡时SO]的转化率/%

温度/℃

O.IMPa0.5MPaIMPa5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

(1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条

件是。

(2)在实际生产中，选定的温度为400~500℃,原因是o

(3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是o

(4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是。

(5)尾气中的:工工必须回收，原因是0

21.一种废旧磷酸铁锂正极片(主要成分为LiFePO,、FePO,、Al和石墨)的闭

环回收工艺流程如图所示：

NaOHH,PO,、CHQoNH3H,0Li、PO,、简萄糖

废电池正极材料

正极片LiFePO/C

滤液①滤渣②滤液③

已知：①。64。6为抗坏血酸，具有较强的还原性。

②滤饼成分为FTPQ/汨Q。

回答下列问题：

（1）碱溶前，可将废电池正极片进行机械活化处理，使颗粒直径减小，目的是

（2）向滤液①中通入过量二氧化碳，可以回收铝，该反应的离子方程式为

（3）酸浸过程中加入匚6国口6的目的是o

（4）将不同pH下得到的滤饼溶于盐酸，稀释至一定比例后测算Fe、P物质的

量比叱1,结果见下表，由此得出，沉淀的最佳pH为_______。

"IP）

PH6.06.57.08.09.0

»lFe)

1.541.501.491.471.47

*(P)

（5）调节pH时,氨水不宜加入过量，原因是随着氨水浓度的增大,会产生_______

杂质；若该步骤中Fe元素沉淀完全，滤液③中除H、。外，还大量含有的元素

有。

（6）真空管烧结时，加入葡萄糖的作用是。

22.氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，工业上合成氨的部分工艺流程如

下：

（1）请写出工业合成氨的化学方程式o

（2）请用平衡移动原理解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因

（3）在合成氨工业中原料气（Nz、及少量CO、NH3的混合气体）在进入

合成塔之前需要经过铜氨液处理，目的是去除其中的CO,其反应为：

[Cu（NH,^]*+CO+NH,^^[Cu（NHJ）JCO]*A//<0o

①铜氨液吸收co适宜的生产条件是o

②吸收co后的铜氨液经过适当处理可再生，恢复其吸收co的能力，可循环使

用，铜氨液。再生适宜的生产条件是。

（4）模拟工业合成氨（AH<0）,在恒温恒容密闭容器中进行，起始投料时各

物质浓度如下表：

电珥NH3

投料I1.Omol/L3.Omol/L0

投料II0.5mol/L1.5mol/L1.Omol/L

①按投料I进行反应，测得达到化学平衡状态时的转化率为60%,则该温度

下合成氨反应的平衡常数£二（最简分数即可）。

②按投料H进行反应，起始时反应进行的方向为（填“正向”或“逆向”）。

③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数（填“变大”、“变小”或“不

变”）。

四、实验题

23.某小组进行实验：向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合

溶液，一段时间后溶液变蓝。查阅资料知体系中存在两个主要反应：

i：--1

反应HjOa(aq)+2I(aq)+2H*(aq)^~IJ(aq)+2Ha0Q)AZfl=-2475kJmol

反应ii：imG+^OKaq)-2r(aq)+S.O；(aq)AH2=T0216kJmol_1

(1)HQ2与导仪-反应的热化学方程式为—o

(2)下列实验方案可证实上述反应过程。

将实验方案补充完整(所用试剂浓度均为o.oikJmol」)。

①向酸化的溶液中加入—溶液，溶液几秒后变为蓝色。

②向①中蓝色溶液中加入—溶液，溶液立即褪色。

(3)探究।对反应速率的影响，实验方案如表所示。(所用试剂除Hy3以外，浓度均

为o.oimL」)

实验序号ab

HQ?/mL4.5X

HaSO4/mL4.52

试剂Na^SjOj/mL8Y

KI(含淀粉)/mL3Z

H2O/mL0Q

将上述溶液迅速混合现象溶液变蓝所需时间为4秒溶液变蓝所需时间为£2秒

①将实验b补充完整，X=—、Q=—。

②对比实验a和实验b,r—(填">"或"<")t2o

③结合(2)中现象解释溶液混合后一段时间才变蓝的原因：―o

④利用实验a的数据，计算“时间内与目封-反应的平均反应速率(用H/A浓度的

变化表示），—molL-1

参考答案

1.答案：B

解析：工业合成氨的催化剂是铁触媒，A项错误；

催化剂的活性与温度有关，B项正确；

和Ha是气体，不能液化，c项错误；

同Em由冷凝塔冷凝并用液氨吸收塔吸收，D项错误。

2.答案：C

解析：根据表格中数据知，反应温度为140℃、反应时间为14h时，产率最高，

因此最佳反应温度为140℃、最佳反应时间为14h,A项错误，B项错误：催化剂

有活性温度，温度过高时催化剂活性可能降低，C项正确：反应产物中苯环在碳

碳双键两侧，为反式结构，D项错误。

3.答案：D

解析：A.含氨和镂盐的水体中存在一水合氨的电离平衡及一水合氨的分解平衡，

所以含有氨和镂盐的水体中存在平衡

A正确；

B.通过鼓气降低NH3溶解度从而降低其浓度，则

冲；+€«-=^丽3乂2。^^丽3+耳0中平衡正向移动，从而降低水中

1田3口2。与NH：的含量，B正确；

C.NH：中N元素为-3价，所以具有还原性，NaClO具有强氧化性，则NH：能被

NaClO氧化生成氮气和HC1,离子方程式为

2NH；+3aO-=N3T+3Cl-+3HaO+2H\C正确；

D.吹脱法是利用物理方法脱氮，无法对含NOz的水体脱氮，折点氯化法是利用

CKT的强氧化性将N01氧化成NOj,N元素不能脱离水体，所以无法脱氮，D

错误；

故答案为：Do

4.答案：D

解析：第一步产生的H：使第二步的平衡逆向移动，故应先分离出①错误；

第二步生产为放热反应，温度过低，反应速率太小而影响的产量，温度过高，

平衡逆向移动，且要考虑催化剂的活性，故应采用适当的温度和催化剂，②正确,

④错误；增大价廉易得的水蒸气的浓度可提高焦炭的利用率，③正确；对第一步

生产，增大压强，平衡逆向移动，不利于提高原料的利用率，⑤错误；增大CO

浓度不能提高主要原料C的利用率，⑥错误。

5.答案：C

解析：由图可知，Niq的体积分数随着温度的升高而显著下降，即在低温条件下，

曲3的体积分数较高，但目前所用的催化剂为铁触媒，其活性最大时的温度在

500℃左右，故最有前途的研究方向是研制低温催化剂。

6.答案：C

解析：A.使用空气做反应物，会导致的浓度降低，降低反应物浓度，化学反

应速率减慢，A不符合题意；B.Ha是反应物，减小门HJ，化学反应速率减小，

B不符合题意；C.使用合适的催化剂，能够降低反应物的活化能，使更多的普通

分子变为活化分子，分子之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，C符合题

意；D.降低温度，物质的内能减小，分子之间有效碰撞次数减小，化学反应速率

减小，D不符合题意；故合理选项是C。

7.答案：C

解析：

8.答案:A

解析：催化剂能降低反应的活化能，改变反应的途径，但不能改变反应的熠变，

A项错误；催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，可提高氮气的生产效率,

B项正确；由图可知，使用Sc/NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反

应过程可表示为」与•£*inm,c项正确；由图可知，YJNC单原子催化剂

催化的反应历程中有一步反应的活化能最高，则理论上其催化效率应低于

Sq/NC单原子催化剂，D项正确。

9.答案：C

解析：A.工业上通入过量空气的主要目的是为了增大二氧化硫的转化率，A错误;

B.回收尾气中的口工除了防止空气污染还可以提高原料的利用率，B错误；

C.由表格可知常压生产平衡时二口的转化率已足够高，增大压强会增加设备成

本，C正确；

D.选择400~500C的较高温度可提高反应速率但不能提高平衡转化率，D错误；

故选C。

10.答案：D

解析：合成氨反应是可逆反应，不能进行彻底，合成氨工业上采用循环操作，使未反应的N?

和Ha重新被利用，这样会增加N?和的转化率，避免造成不必要的浪费，D项正确。

11.答案：A

解析：A.减小氨气的浓度不能提高反应速率，故A错误；

B.硫酸钙和碳酸钙阴离子和阳离子比相同，可以直接比较溶解度和溶度积常数，

处理锅炉水垢中的CaSQ,时，先加入饱和Na?83溶液发生了沉淀转化，后加入

盐酸，水垢溶解，故B正确；

C.可溶性的领盐均有毒，服用NazS。,溶液会与♦发生化学反应，生成无毒的

难溶于水、难溶于酸的硫酸领，从而解毒，故C正确；

D.金属锈是金属氧化物，NH.Q和ZnCla属于强酸弱碱盐，NH；、为”发生水

解，使加，0和211cl2溶液显酸性，因此氯化镂与氯化锌溶液可作焊接金属时的

除锈剂，故D正确；

故选Ao

12.答案：B

解析：合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应的反应速率都增

大，但是温度对吸热反应的反应速率的影响更大，故升高温度，对逆反应速率影

响更大，A错误；或小反应物浓度，使正反应的速率瞬间减小，由于生成物的浓

度没有变化，所以逆反应速率瞬间不变，然后逐渐减小，故减小反应物浓度，对

正反应的反应速率影响更大，C错误：加入催化剂，对正，逆反应的反应速率的

影响相同，D错误。

13.答案：D

解析：A.应先加盐酸排除干扰离子，后加氯化领检验，A错误;

B.I二工工可氧化HC1,故应加硫酸酸化，B错误；

C.硝酸可将Fd♦氧化为F/，所以不能用硝酸酸化，C错误；

D.碘水中加入KI溶液发生反应l2(aq)+「：aq)=gaq,导致碘单质易溶于KI

溶液，所以实验室配制碘水时，加入适量KI溶液增大碘单质的溶解度，D正确;

故选D。

14.答案：D

解析：A.Ha作还原剂，在电极a失电子，Na作氧化剂，在电极b得电子，电子由a到b,

A正确；

R)111HR,H

B.电极a上物质"p-<一&得质子生成物质R'MT__电极b上物质RP〔_(-凡失

RiR|111H

质子生成物质电所以坛—―(4七起传输质子作用，B正确；

C.电极b为阴极，锂离子得电子发生还原反应生成锂，锂再与氮气反应生成氨气和锂离子，

在整个过程中L^N质量保持不变，C错误；

D.电极b上锂离子得电子被还原成锂，锂再与氮气反应生成氨气，锂离子相当于没参加反应,

RiH瓦

所以电极b的总反应为：P一4R-\\H-P_1”,，D正确；

“、HR；、

故选Co

15.答案：AB

解析：已知该反应在加热条件下能自发进行所以AG=AH-及f<0,因为

△H>0,所以A£'>0,A正确；由反应方程式，结合平衡常数含义可知，上述反

应的平衡常数犬='1心’'.了,B正确；没有指明具体条件，不能确定气体

c(CO3)ctHjS)

的体积，C错误；减少碳排放是指减少二氧化碳的生成，D错误。

16.答案：AC

解析：A.加水稀释促进硫化氢电离，但氢离子浓度减小，故A正确；

B.二氧化硫和硫化氢反应方程式为SC，产;1+2凡Q,通入过量二氧化

硫平衡向左移动，二氧化硫和水反应方程式为H,O+SO,-亚硫酸酸

性大于氢硫酸，所以溶液的pH减小，故B错误；

C.氯气和硫化氢反应方程式为-SJ+2HCI,通入氯气平衡向左移动，

盐酸的酸性大于氢硫酸，所以溶液的pH减小，故C正确；

D.加入硫酸铜溶液发生反应CuSO’+HaS-HJSO4+CUSI,硫酸的酸性大于氢

硫酸，所以氢离子浓度增大，故D错误；

故选：ACo

17.答案：BD

解析：

18.答案：AB

解析：

19.答案：AB

解析：MSO,溶液不能参与反应，但起到稀释作用，使反应速率降低，且不影响

H，的总物质的量，故不影响的物质的量，A正确；CH,COONa为弱酸强碱盐,

C比COO,结合溶液中的生成弱酸CHjCOOH,降低了H+浓度，随着反应的进行，

CH,COOH电离平衡向着生成H+的方向移动，最后H，全部反应，不影响H’的总

物质的量,B正确;CiB。,会与Zn发生置换反应，铜附着在Zn表面,形成原电池,

加速产生氢气的速率，C错误;旧CO,与HC1发生反应2H♦+CO；»»HQ.COIT,

减小了H•的总物质的量，影响生成氢气的总量，D错误。

20、

(1)答案：450℃,lOMPa

解析：

(2)答案：温度较低，会使反应速率减小，达到平衡所需时间变长；温度较高,

二氧化硫的转化率会降低

解析：

(3)答案：结合表中数据可知，常压下S。：的转化率已经很高，增大压强时，

转化率提升不明显，但对材科的强度和设备制造的要求均提高很多，因此实际生

产中采用的压强为常压

解析：

(4)答案：增大氧气的浓度，提高二氧化硫的转化率

解析：

(5)答案：防止污染环境，同时提高其转化率

解析：

21.答案：(1)增大接触面积，加快反应速率

(2)[Al(OH)4]--K:Oa-Al(Cfi)ji+HCC^

(3)将F/还原为Fe”

(4)6.0

(5)Fe(OH〃；Li、N、P

(6)为正极材料提供碳源

解析：(1)将废电池正极片进行机械活化处理，使颗粒直径减小可以增大固体

的表面积，有利于增大碱浸时反应物的接触面积，加快反应速率，故答案为：增

大接触面积，加快反应速率；

(2)由分析可知，滤液①的主要成分为四羟基合铝酸钠，向溶液中通入过量二

氧化碳发生的反应为溶液中四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀

和碳酸氢钠，反应的离子方程式为[Al(OH)/-4c0,-A1(C®)N+HC5,故

答案为：［AI(OH)J・+CO2-AI(OH)3，+HCO;；

(3)由分析可知，加入磷酸和抗坏血酸酸浸的目的是将磷酸亚铁锂、磷酸铁转

化为磷酸锂、磷酸亚铁，则酸浸过程中加入抗坏血酸的作用是将溶液中的铁离子

转化为亚铁离子，故答案为：将F「还原为Fe"；

(4)由表格数据可知，溶液pH为6.0时，滤饼中铁、磷物质的量比最大，则制

得Fe"'O,丁汨2°沉淀的最佳PH为6.0,故答案为：6.0；

(5)调节溶液pH时，若加入过量的氨水，溶液中的亚铁离子会转化为氢氧化

亚铁沉淀，导致沉淀中混有氢氧化亚铁杂质；由分析可知，铁元素沉淀完全时，

滤液③的主要成分为磷酸锂、磷酸镂，则滤液中含有的元素为氢元素、氧元素、

锂元素、磷元素、氮元素，故答案为：Li、N、P；

(6