化学反应的调控 专项练 2025年高考化学一轮复习备考

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化学反应的调控 专项练
2025年高考化学一轮复习备考
一、单选题（共15题）
1．下列有关合成氨工业的说法正确的是
A．由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高
B．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动
C．合成氨工业的反应温度控制在400~500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．从合成塔出来的混合气体中只占15%，故合成氨厂的产率都很低
2．某研究小组为探究催化剂对尾气中CO、NO转化的影响，将含NO和CO的尾气在不同温度下，以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0，测量相同时间内逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示。
下列说法不正确的是
A．适当加压有助于脱氮率的提高
B．两种催化剂均能降低反应的活化能，但均不变
C．曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度为450℃左右
D．a点的脱氮率是对应温度下的平衡脱氮率
3．某实验小组利用0.1mol/LNa2S2O3溶液与0.2mol/LH2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如表：
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 20 5.0 10.0 0 t1
② 20 5.0 5.0 a t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
下列说法不正确的是
A．实验②中a=5.0
B．t2>t1>t3
C．实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中
D．实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
4．、和起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在、和不同压强下发生反应：，的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．恒压条件下，增加初始用量，增大
B．该反应在常温常压下进行最有利于提高效益
C．压强大小顺序为
D．其他条件不变，若将、初始用量调整为，则增大
5．化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是
A．油锅起火，盖上锅盖灭火 B．生产糖果，加入食用色素
C．鲜牛奶冷藏，冷链运输 D．工业合成氨，研发新型催化剂
6．合成氨的热化学方程式为 。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂
B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小
C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关
D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率
7．已知合成氨反应，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是
①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出；⑥补充或⑦加催化剂；
A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．仅②⑥ D．②③⑥⑦
8．化学与生活生产息息相关，下列相关说法正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．5G芯片“骁龙888”主要材料是Si
C．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，是一种电解质
D．工业合成氨中，触媒的使用是为了提高合成氨的转化率
9．在特定条件下，和发生反应：，，且测得合成反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系为：。下列有关叙述错误的是
A．当的百分含量不再变化时，反应达到化学平衡
B．加压，增加的倍数大于增加的倍数
C．升高温度，的平衡转化率降低
D．该条件下，分离出可提高转化率，但反应速率将降低
10．对于反应，下列说法正确的是
A．该反应在任意条件下均能自发进行
B．反应的焓变
C．其他条件一定，增加压强，反应平衡常数增大
D．及时分离出，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
11．二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为，已知该反应为放热反应，在恒容密闭容器中充入和进行反应，下列说法正确的是
A．正反应过程中涉及极性键、非极性键的断裂与形成
B．反应过程中气体密度减小直至反应达平衡状态
C．断键吸收的总能是大于形成化学键放出的总能量
D．反应达到平衡时的转化率一定小于20%
12．在硫酸工业中，通过下列反应：，下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是
温度/ 平衡时的转化率
0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率
B．回收尾气中的仅为了防止空气污染
C．采用常压条件是因为常压下的转化率足够高，增大压强会增加设备成本
D．选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率
13．二氧化碳催化加氢可合成乙烯： 。当原料初始组成，体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应
B．若A点对应温度为420K，此时的转化率为66.7%
C．表示、变化的曲线分别为b、c
D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率
14．向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1：1的CO和H2，进行反应：，测得不同压强下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是
A．该反应的
B．M、N点时均表示平衡状态，故M、N点时的正反应速率一定相等
C．降低温度，H2的转化率可达到100%
D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强
15．合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为： 。以下说法错误的是
A．原料气中的体积分数越大，平衡混合物中氨的体积分数也越大
B．杂质有可能引发催化剂中毒
C．使用催化剂可降低反应的活化能，大大提高生产效率
D．铜氨液再生的适宜条件是高温低压
二、非选择题（共3题）
16．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
(1)Deacon发明的直接氧化法为：222下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)分别等于1：1、4：1、7：1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：
①反应平衡常数：K(300℃) K(400℃)(选填“大于”或“小于”)。
②设HCl初始浓度为C0，根据进料浓度比(O2)的数据计算出时O2的平衡转化率等于 。
③按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O2)过低的不利影响是 。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
①l-1
②l-1
③23-1
则④222的= -1。
(3)下列措施可以提高反应222中HCl的平衡转化率的是 (填字母)。
a．增大HCl浓度 b．及时除去H2O(g) c．增加反应体系压强 d．升高温度
17．在密闭容器中充入2mol和6mol，容器体积为5L，在一定温度下催化反应，的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

(1)①前3min内平均反应速率： ；
②平衡时，的转化率为 ；的体积分数为 ；混合气体的平均摩尔质量为 g/mol；反应前后压强之比 。
③在此温度下，上述反应平衡常数K= 。
(2)①若在4min时，保持体积不变，通入氖气， (填增大，减小或不变)。
②若在4min时，保持压强不变，通入氖气使容积增大一倍，瞬间变为 ，Q K(填“>”“=”或“<”)，反应向 方向进行。
(3)在恒温恒容条件下，充入2mol和6mol，发生合成氨反应，下列选项能判断该反应达到平衡状态的是
①断开3molH-H键的同时断开2molN-H键
②和的体积比保持不变
③容器内密度不变
④
⑤单位时间内生成nmol的同时，消耗2nmol
⑥不变
⑦混合气体的平均相对分子质量不变
⑧容器内的压强不再变化
18．综合利用CO2、CO对实现“零排放”有重要意义。H2和CO合成甲醇反应为：。回答下列问题：
(1)决定化学反应速率的主要因素是_______。
A．温度和压强 B．反应物浓度 C．反应物自身的性质 D．催化剂
(2)以下四种情况反应速率最快的是_______。
A． B．
C． D．
(3)若要加快CH3OH的生成速率并提高CO的转化率，可采取的措施是_______。
A．增大CO浓度 B．不断移出CH3OH C．减小压强 D．增大H2浓度
(4)下图为CO的转化率与温度、压强的相关实验数据：
5.05×105Pa 1.01×106Pa 3.03×106Pa
230℃ 0.7961 0.8972 0.8974
330℃ 0.6675 0.7767 0.7770
430℃ 0.5520 0.6897 0.6906
根据表中信息回答下列问题：
①合成甲醇最合适的温度和压强分别是 、 ，理由是 。
②能正确表示合成甲醇反应中能量变化的图像是 。
参考答案：
1．A
A．由于氨易液化，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高，故A正确；
B．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，故B错误；
C．控制反应温度为400~500℃，一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，故C错误；
D．虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以生产NH3的效率还是很高的，故D错误；
2．D
A．该反应为气体分子数减小的反应，适当加压，平衡正向移动，脱氮率增大，故A正确，不符合题意；
B．催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应的，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，曲线Ⅱ中450℃左右脱氮率最大，则曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度为450℃左右，故C正确，不符合题意；
D．因为该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，则a点对应温度下的平衡脱氮率应大于450℃下的脱氮率，故D错误，符合题意；
3．C
A．由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入H2O的体积为5.0mL，才能保持c(Na2S2O3)与实验①一致，故A正确；
B．温度越高、浓度越大，反应速率越快，实验①中硫酸的浓度大，实验③中的温度又比①高，因此反应速率③＞①＞②，则出现浑浊需要的时间t2＞t1＞t3，故B正确；
C．由控制变量法可知，实验①、②、③中需要将各组实验H2SO4溶液和Na2S2O3溶液置于一定温度的水浴中，再将H2SO4溶液迅速滴入Na2S2O3溶液中实验，故C错误；
D．实验①②中硫酸浓度不同，实验①③中温度不同，可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响，故D正确；
4．C
A．恒压条件下，增加初始用量，、的浓度等比例减小，相当于减小压强，该反应是气体体积减小的反应，减小压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，A错误；
B．虽然升高温度，SO2的平衡转化率减小，但实际生产当中除了考虑平衡转化率，还需要考虑反应速率和催化剂活性，常温下反应速率较慢，不利于提高效益，B错误；
C．该反应前后气体系数之和减小，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，所以，C正确；
D．当SO2的量一定时，氧气的用量越大，SO2的平衡转化率越大，其他条件不变，若将SO2、O2初始用量调整为2∶1，相当于减少了氧气的用量，SO2的平衡转化率减小，D错误；
5．B
A．油锅起火，盖上锅盖灭火，是隔绝空气灭火，与化学反应调控有关，A项正确；
B．生产糖果，加入食用色素，与化学反应调控无关，B项错误；
C．鲜牛奶冷藏，冷链运输，是降低温度，减缓反应速率，与化学反应调控有关，C项正确；
D．工业合成氨，研发新型催化剂，加快反应速率，与化学反应调控有关，D项正确；
6．C
A．由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误；
B．使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的，B错误；
C．合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确；
D．合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误；
7．C
①减压，反应速率减慢，平衡逆向移动，的产率减小，①不可采取；
②加压，反应速率加快，平衡正向移动，的产率增大，②可采取；
③升温，反应速率加快，平衡逆向移动，的产率减小，③不可采取；
④降温，反应速率减慢，平衡正向移动，的产率增大，④不可采取；
⑤及时从平衡混合气中分离出，反应速率减慢，平衡正向移动，的产率增大，⑤不可采取；
⑥补充N2或H2，反应速率加快，平衡正向移动，的产率增大，⑥可采取；
⑦加催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，的产率不变，⑦不可采取；
故选②⑥；
8．B
A．只要按规定合理添加防腐剂，可以提高食物保存时间，因此食品加工可以添加防腐剂，但要注意在要求范围之内，故A错误；
B．单质Si是芯片的主要材料，5G芯片“骁龙888”主要料料是Si，故B正确；
C．石墨烯是碳的一种单质，不是化合物，不能电离，不是电解质，故C错误；
D．铁触媒的使用有利于加快反应速率，但平衡不移动，不能提高合成氨的转化率；故D错误。
9．D
A．当的百分含量不再变化时，说明平衡不再移动，反应达到化学平衡，A正确；
B．反应为气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，则增加的倍数大于增加的倍数，B正确；
C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，C正确；
D．该条件下，分离出，平衡正向移动，可提高转化率；，氨气浓度减小，根据速率方程可知，反应速率将增大，D错误；
10．B
A．反应 ()是气体减小的放热反应，△S<0，△H<0，则在T较小时△H-T△S<0，该反应在低温条件下能自发进行，故A错误；
B．转化为的过程放热，则放出的热量大于-akJ，反应的焓变，故B正确；
C．平衡常数只受温度影响，其他条件一定，增加压强，反应平衡常数不变，故C错误；
D．及时分离出，正反应速率瞬间不变，建立平衡过程中会减小，平衡向正反应方向移动，故D错误；
11．D
A．正反应过程中，涉及到H－H非极性键、C=O极性键断裂，生成H－O、C－O、C－H极性键，无非极性键形成，故A项错误；
B．反应过程中，反应前后气体总质量不变且为密闭容器，体积不变，则气体密度不变，故B项错误；
C．已知该反应为放热反应，断键吸收的总能是小于形成化学键放出的总能量，故C项错误；
D．当3molH2完全转化时消耗二氧化碳的物质的量为1mol，极限转化率为20%，该反应为可逆反应，则转化率小于20%，故D项正确；
12．C
A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率和提高二氧化硫的转化率，故A错误；，
B．回收尾气中的是为了防止空气污染和提高原料利用率，故B错误；
C．由表中数据可知，采用常压条件是因为常压下的转化率足够高，增大压强会增加设备成本，故C正确；
D．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，选择的较高温度提高反应速率，故D错误；
13．B
A．由分析可知，温度升高，反应物的量增多，说明反应逆向进行，故，故A错误；
B．A点对应的平衡点为c、d的交点，即平衡时二氧化碳的物质的量等于乙烯的物质的量，设二氧化碳的起始物质的量为1mol，氢气的起始的物质的量为3mol，反应生成的乙烯的物质的量为xmol，根据三段式可得：
1-2x=x，解得x=1/3，所以二氧化碳的转化率为66.7%，故B正确；
C．根据分析可知，表示、变化的曲线分别为a、d，故C错误；
D．催化剂不能改变平衡的移动，不能提高平衡产率，故D错误；
14．A
A．由图可知，压强一定时，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，△H<0，A正确；
B．M、N点时的压强、温度不同，达到的平衡状态也不同，无法比较M、N点时的正反应速率大小，B错误；
C．此反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，降低温度，H2的转化率不可能达到100%，C错误；
D．控制合适的温度和压强，既能使反应速率较快，也能使反应物有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，且400～600K、1.01×106Pa时，H2的平衡转化率已经较高，D错误。
15．A
A．工业合成氨的反应为，所以适当增大氢气的量，会使平衡向正向移动，从而使混合物中氨的体积分数变大，但不是原料气中的体积分数越大平衡混合物中氨的体积分数越大，无杂质时，理论上当投料比时，氨的体积分数最大，A错误；
B．CO可能会引发催化剂中毒，导致活性下降，B正确；
C．使用催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，从而大大提高生产效率，C正确；
D．根据铜氨液与CO、氨气的反应可知，要使铜氨液再生，需使平衡向逆反应方向移动，升高温度或减小气体压强均可使平衡逆移，满足要求，D正确；
16．(1) 大于 21% O2和Cl2分离能耗较高
(2)-116
(3)bc
（1）
①根据图知，进料浓度比c(HCl)：c(O2)一定时，升高温度HCl的转化率降低，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，所以K(300℃)大于K(400℃)，故答案为：大于；②温度一定时进料浓度比c(HCl)：c(O2)越大，HCl的转化率越小，所以400℃进料浓度比c(HCl)：c(O2)＝1：1时，HCl的转化率为最上边曲线，HCl转化率为84%，可逆反应列三段式如下：，则O2的平衡转化率等于；③进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低时，O2浓度较大，HCl的转化率较高，但Cl2和O2分离能耗较高，生产成本提高；
（2）
根据盖斯定律，(×①+×②+③)×2可得：4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)△H＝[(166kJ mol﹣1)×+(﹣40kJ mol﹣1)×+(﹣121kJ mol﹣1)]×2＝﹣116kJ mol﹣1，故答案为：﹣116；
（3）
4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应，若要提高HCl的转化率，需要使平衡向着正向移动，可增加反应体系的压强或及时分离出产物，均可提高HCl的转化率，故答案选bc。
17．(1) 0.3mol/(L·min) 75% 60% 13.6 8:5 133.3
(2) 不变 0.3mol/L > 逆反应
(3)⑥⑦⑧
（1）①前3min内平均反应速率：，速率之比等于化学计量数之比，0.3mol/(L·min)；
②平衡时N2的消耗量为1.5mol，转化率为75%；的体积分数为；混合气体的平均摩尔质量为g/mol；反应前后压强之比等于物质的量之比=1.6:1=8:5；
③平衡常数K=；
（2）
若在4min时，保持体积不变，通入氖气，平衡不移动，氨气浓度不变。②若在4min时，保持压强不变，通入氖气使容积增大一倍，瞬间变为0.3mol/L，Q= >K，平衡逆向进行；
（3）①断开3molH-H键的同时断开6molN-H键才是平衡状态，①错误；
②无论是否平衡，氮气和氢气的体积比一直是2:6，②错误；
③容器内气体总质量不变，容器体积不变，密度一直不变，③错误；
④才是平衡状态，④错误；
⑤单位时间内生成nmol的同时，消耗2nmol，都描述逆反应，不是平衡状态，⑤错误；
⑥氨气浓度不变达到平衡状态，⑥正确；
⑦该反应是气体分子数减小的反应，气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变时，达平衡状态，⑦正确；
⑧该反应是气体分子数减小的反应，压强不变时，达平衡状态，⑧正确；
故选⑥⑦⑧。
18．(1)C
(2)D
(3)D
(4) 的转化率在下已经很高，无需使用高压增加生成成本，该反应正反应为放热反应，高温不利于生成 B
（1）决定化学反应速率的主要因素是内因：反应物自身的性质，选C，故答案为：C。
（2）比较反应速率，根据方程式的系数比=反应速率之比，需转化为用同一物质、同一单位表示：
A．；
B．转化为用CO表示的速率；
C．转化为用CO表示的速率；
D．转化为用CO表示的速率；
所以速率最快的是D。
（3）A．增大浓度，可以提高反应速率，但是CO转化率下降，A错误；
B．不断移出使反应速率下降，B错误；
C．减小压强使反应速率下降，C错误；
D．增大浓度，可以提高反应速率，同时使平衡往正向移动，提高CO的转化率，D正确；
（4）①实际生产中，除了需要考虑反应速率和平衡移动因素外，还需要考虑压强越大，对设备的要求越高，温度越高，需要的能量也越多。的转化率在下已经很高，无需使用高压增加生成成本，该反应正反应为放热反应，高温不利于生成以合成甲醇，所以最合适的温度和压强分别是、，故答案为：；；的转化率在下已经很高，无需使用高压增加生成成本，该反应正反应为放热反应，高温不利于生成；
②合成甲醇反应为放热反应，反应物能量大于生成物能量，故选B。
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