2.4 化学反应的调控 同步巩固练 2024-2025学年化学人教版(2019) 选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.4 化学反应的调控 同步巩固练 2024-2025学年化学人教版(2019) 选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 698.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-27 16:06:39 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2.4 化学反应的调控 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
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．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
4．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
5．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
6．在密闭容中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述不正确的是
A．A的转化率变小 B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变小 D．a＜c+d
7．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
8．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
9．T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入，发生反应 。经过一段时间后达到平衡，测得反应过程中部分数据如下表所示。
0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．前50 s的平均速率
C．T℃时，该反应的平衡常数为0.025
D．若开始时充入，则平衡时
10．二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%
11．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
12．在一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表。下列叙述错误的是
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
A．该反应为吸热反应
B．保持830℃不变，向容器中通入，某时刻测得的物质的量为，说明该反应已达到平衡
C．该反应的化学平衡常数表达式为
D．1200℃时，某时刻测得反应混合物中的浓度分别为，则此时平衡向正反应方向移动
13．在一定条件下，向某恒容密闭容器中充入、，发生反应，测得反应时，不同温度下氢气的转化率如图所示。［已知：该反应的速率方程、，、只与温度有关]
下列说法错误的是
A．图中a、b、c三点对应的由大到小的顺序为
B．该反应的ΔH<0
C．温度下，起始时容器内的压强为，，则该温度下
D．升高温度或增大压强，都可以提高反应物的平衡转化率
14．二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
15．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
二、填空题
16．通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气，控制温度600℃，并保持总压为常压。不同温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)如图：
(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。
(2)控制反应温度为600℃的理由是 。
(3)某机构用代替水蒸气开发了乙苯-二氧化碳催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2=CO＋H2O，CO2＋C=2CO。新工艺的特点有
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用
17．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
18．已知二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ mol﹣1.在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题：
(1)该条件下反应平衡常数表达式K= ，在T1℃时，该反应的平衡常数为 ，达到平衡时n(CH3OH)：n(CH3OCH3)：n(H2O)= 。
(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol L﹣1、c(H2O)=0.6mol L﹣1、c(CH3OCH3)=1.2mol L﹣1，此时正、逆反应速率的大小：v (正) v (逆)(填“>”、“<”或“=”)，反应向 进行(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。
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；
故选A。
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；
答案选D。
3．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；
答案选B。
4．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；
故选C。
5．C
合成氨反应，该反应的特点为：正反应放热且气体分子数减小；据此分析。
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；
故选C。
6．B
气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。
A．平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，A不符合；
B．平衡向逆反应方向移动，B符合；
C．平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，C不符合；
D．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以a＜c+d，D不符合；
故答案为：B。
7．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；
故选D。
8．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；
故选B。
9．C
A．该反应是吸热的熵增反应，该反应在高下能自发进行，故A错误；
B．前50 s的平均速率，故B错误；
C．T℃时达到平衡是三氯化磷、氯气物质的量都为0.2mol，五氯化磷物质的量为0.8mol，则该反应的平衡常数为；故C正确；
D．充入，平衡时，若开始时充入，可以理解为开始充入，分出一半后扩大体积，减小压强，平衡正向移动，则平衡时，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．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；
故本题选D。
11．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；
选C。
12．D
A．由表中数据关系可知，温度越高，K越大，平衡向右移动，故正反应为吸热反应，故A正确；
B．保持830℃不变，向容器中通入2molCO2 、3molH2，某时刻测得CO2的物质的量为0.8mol，则消耗的CO2为1.2mol，消耗的氢气也为1.2mol，平衡时氢气为3mol-1.2mol=1.8mol，生成的CO和水蒸气均为1.2mol，设容器体积为1L，则此时。K只与温度有关，温度不变时K不变，则在830℃时，反应达到平衡后，其平衡常数等于1.0，所以该反应已达到平衡，故B正确；
C．平衡常数表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，由反应方程式可知该反应的平衡常数表达式为，故C正确；
D．1200℃时K=2.6，某时刻浓度商Q=>2.6，反应向逆反应方向进行，故D错误；
故选D。
13．D
曲线表达的是反应时，不同温度下氢气的转化率，可以看出，T2之前随温度升高，转化率增大，T2之后，温度升高，转化率减小，由于温度越高，速率越快，平衡所需时间越短，可判断T2之前反应未平衡，T2之后反应为平衡态，反应<0。
A．a、b、c三点温度升高，产物浓度增大，逆反应速率增大，故v(CH4)逆由大到小的顺序为c>b>a，A正确；
B．由以上分析可知，该反应<0，B正确；
C．T2时，反应达到平衡，氢气转化率为80%，起始充入2 mol CO2、4 mol H2，压强为3 MPa，可以推出起始CO2分压为1 MPa，H2分压为2 MPa，恒容条件下可得：，，又根据k正、k逆的表达式，推出，，C正确；
D．反应<0，升高温度，平衡逆移，转化率下降，D错误；
故选D。
14．B
两反应物初始投料比等于化学计量数之比，由于c和a所表示的起始的物质的量之比为1：3，所以图像中a为氢气，c为二氧化碳，又因为b和d表示的物质的量之比为4：1，所以b为水蒸气，d为乙烯，据此作答；
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；
故选B。
15．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。
答案选A。
16．(1)加入水蒸气导致乙苯的分压降低，平衡向气体分子数大的方向移动，即正方向移动，乙苯的平衡转化率提高
(2)600℃，乙苯的平衡转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，乙苯转化率降低，温度过高，苯乙烯选择性下降，高温可能使催化剂失活，耗能大
(3)①②③④
（1）
该反应为气体分子数增大的反应，加入水蒸气，导致乙苯的分压降低，平衡 (g) (g)+H2(g)正向移动，乙苯的平衡转化率提高；
（2）由图得出，600℃，乙苯的平衡转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，乙苯转化率降低，反应速率也减慢，温度过高，苯乙烯选择性下降，而且高温可能使催化剂失活，耗能大；
（3）①CO2消耗H2，使乙苯脱氢反应的化平衡正向移动，提高产率，①合理；
②保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度，不用高温水蒸气，可降低能量消耗，②符合；
③该工艺发生反应：CO2＋H2=CO＋H2O，CO2＋C=2CO，将C消耗，有利于减少积炭，③符合；
④CO2能与H2反应，有利用CO2资源利用，④符合；
综上所述，①②③④均合理，故选①②③④。
17．(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。
18．(1) 5， 2：5：4
(2) > 正反应方向
（1）对于可逆反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数K=，由图可知，在t1min时到达平衡，平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O浓度分别为0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，故平衡常数K===5，体积相同，物质的量之比等于浓度之比，故n(CH3OH)：n(CH3OCH3)：n(H2O)=0.4mol/L：1mol/L：0.8mol/L=2：5：4。
（2）此时的浓度商Qc==4.5，小于平衡常数5，故反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2.4 化学反应的调控 同步巩固练
2024-2025学年化学人教版(2019) 必修第一册
一、单选题
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．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
4．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
5．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
6．在密闭容中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述不正确的是
A．A的转化率变小 B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变小 D．a＜c+d
7．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
8．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
9．T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入，发生反应 。经过一段时间后达到平衡，测得反应过程中部分数据如下表所示。
0 50 150 250 350
0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均能自发进行
B．前50 s的平均速率
C．T℃时，该反应的平衡常数为0.025
D．若开始时充入，则平衡时
10．二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%
11．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
12．在一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表。下列叙述错误的是
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
A．该反应为吸热反应
B．保持830℃不变，向容器中通入，某时刻测得的物质的量为，说明该反应已达到平衡
C．该反应的化学平衡常数表达式为
D．1200℃时，某时刻测得反应混合物中的浓度分别为，则此时平衡向正反应方向移动
13．在一定条件下，向某恒容密闭容器中充入、，发生反应，测得反应时，不同温度下氢气的转化率如图所示。［已知：该反应的速率方程、，、只与温度有关]
下列说法错误的是
A．图中a、b、c三点对应的由大到小的顺序为
B．该反应的ΔH<0
C．温度下，起始时容器内的压强为，，则该温度下
D．升高温度或增大压强，都可以提高反应物的平衡转化率
14．二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
15．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
二、填空题
16．通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气，控制温度600℃，并保持总压为常压。不同温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)如图：
(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。
(2)控制反应温度为600℃的理由是 。
(3)某机构用代替水蒸气开发了乙苯-二氧化碳催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2=CO＋H2O，CO2＋C=2CO。新工艺的特点有
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用
17．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
18．已知二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ mol﹣1.在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题：
(1)该条件下反应平衡常数表达式K= ，在T1℃时，该反应的平衡常数为 ，达到平衡时n(CH3OH)：n(CH3OCH3)：n(H2O)= 。
(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol L﹣1、c(H2O)=0.6mol L﹣1、c(CH3OCH3)=1.2mol L﹣1，此时正、逆反应速率的大小：v (正) v (逆)(填“>”、“<”或“=”)，反应向 进行(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。
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；
故选A。
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；
答案选D。
3．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；
答案选B。
4．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；
故选C。
5．C
合成氨反应，该反应的特点为：正反应放热且气体分子数减小；据此分析。
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；
故选C。
6．B
气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。
A．平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，A不符合；
B．平衡向逆反应方向移动，B符合；
C．平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，C不符合；
D．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以a＜c+d，D不符合；
故答案为：B。
7．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；
故选D。
8．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；
故选B。
9．C
A．该反应是吸热的熵增反应，该反应在高下能自发进行，故A错误；
B．前50 s的平均速率，故B错误；
C．T℃时达到平衡是三氯化磷、氯气物质的量都为0.2mol，五氯化磷物质的量为0.8mol，则该反应的平衡常数为；故C正确；
D．充入，平衡时，若开始时充入，可以理解为开始充入，分出一半后扩大体积，减小压强，平衡正向移动，则平衡时，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．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；
故本题选D。
11．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；
选C。
12．D
A．由表中数据关系可知，温度越高，K越大，平衡向右移动，故正反应为吸热反应，故A正确；
B．保持830℃不变，向容器中通入2molCO2 、3molH2，某时刻测得CO2的物质的量为0.8mol，则消耗的CO2为1.2mol，消耗的氢气也为1.2mol，平衡时氢气为3mol-1.2mol=1.8mol，生成的CO和水蒸气均为1.2mol，设容器体积为1L，则此时。K只与温度有关，温度不变时K不变，则在830℃时，反应达到平衡后，其平衡常数等于1.0，所以该反应已达到平衡，故B正确；
C．平衡常数表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值，由反应方程式可知该反应的平衡常数表达式为，故C正确；
D．1200℃时K=2.6，某时刻浓度商Q=>2.6，反应向逆反应方向进行，故D错误；
故选D。
13．D
曲线表达的是反应时，不同温度下氢气的转化率，可以看出，T2之前随温度升高，转化率增大，T2之后，温度升高，转化率减小，由于温度越高，速率越快，平衡所需时间越短，可判断T2之前反应未平衡，T2之后反应为平衡态，反应<0。
A．a、b、c三点温度升高，产物浓度增大，逆反应速率增大，故v(CH4)逆由大到小的顺序为c>b>a，A正确；
B．由以上分析可知，该反应<0，B正确；
C．T2时，反应达到平衡，氢气转化率为80%，起始充入2 mol CO2、4 mol H2，压强为3 MPa，可以推出起始CO2分压为1 MPa，H2分压为2 MPa，恒容条件下可得：，，又根据k正、k逆的表达式，推出，，C正确；
D．反应<0，升高温度，平衡逆移，转化率下降，D错误；
故选D。
14．B
两反应物初始投料比等于化学计量数之比，由于c和a所表示的起始的物质的量之比为1：3，所以图像中a为氢气，c为二氧化碳，又因为b和d表示的物质的量之比为4：1，所以b为水蒸气，d为乙烯，据此作答；
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；
故选B。
15．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。
答案选A。
16．(1)加入水蒸气导致乙苯的分压降低，平衡向气体分子数大的方向移动，即正方向移动，乙苯的平衡转化率提高
(2)600℃，乙苯的平衡转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，乙苯转化率降低，温度过高，苯乙烯选择性下降，高温可能使催化剂失活，耗能大
(3)①②③④
（1）
该反应为气体分子数增大的反应，加入水蒸气，导致乙苯的分压降低，平衡 (g) (g)+H2(g)正向移动，乙苯的平衡转化率提高；
（2）由图得出，600℃，乙苯的平衡转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，乙苯转化率降低，反应速率也减慢，温度过高，苯乙烯选择性下降，而且高温可能使催化剂失活，耗能大；
（3）①CO2消耗H2，使乙苯脱氢反应的化平衡正向移动，提高产率，①合理；
②保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度，不用高温水蒸气，可降低能量消耗，②符合；
③该工艺发生反应：CO2＋H2=CO＋H2O，CO2＋C=2CO，将C消耗，有利于减少积炭，③符合；
④CO2能与H2反应，有利用CO2资源利用，④符合；
综上所述，①②③④均合理，故选①②③④。
17．(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。
18．(1) 5， 2：5：4
(2) > 正反应方向
（1）对于可逆反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数K=，由图可知，在t1min时到达平衡，平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O浓度分别为0.4mol/L、1mol/L、0.8mol/L，故平衡常数K===5，体积相同，物质的量之比等于浓度之比，故n(CH3OH)：n(CH3OCH3)：n(H2O)=0.4mol/L：1mol/L：0.8mol/L=2：5：4。
（2）此时的浓度商Qc==4.5，小于平衡常数5，故反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)