第三章 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控 測試題2022-2023學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第一章第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控測試題榆次一中李金虎一、選擇題（本題共有15小題，每小題4分，共60分，每小題只有一個正確選項）1．下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是()A．工業(yè)合成氨的反應(yīng)是熵減小的放熱反應(yīng),在低溫或常溫時可自發(fā)進行B．恒容條件下充入稀有氣體有利于NH3的合成C．合成氨廠一般采用的壓強為10MPa~30MPa,因為該壓強下鐵觸媒的活性最高D．N2的量越多,H2的轉(zhuǎn)化率越大,因此,充入的N2越多越有利于NH3的合成2．工業(yè)生產(chǎn)氨氣的適宜條件中不包括()A．用濃硫酸吸收產(chǎn)物B．用鐵觸媒作催化劑C．溫度為400~500℃D．壓強為10MPa~30MPa3．合成氨時既要使氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的辦法是()①減壓②加壓③升溫④降溫⑤及時從平衡混合氣中分離出NH3⑥補充N2或H2⑦加催化劑⑧減小N2或H2的量A．③④⑤⑦B．①②⑤⑥C．②⑥D(zhuǎn)．②③⑥⑦4．在一定條件下，對于在密閉容器中進行的合成氨的反應(yīng)，下列說法正確的是()A．當(dāng)?shù)獨夂蜌錃馔读媳?物質(zhì)的量之比)約為1∶3時，達到平衡時氨的體積分數(shù)最大B．增加鐵觸媒的接觸面積，不可能提高合成氨工廠的年產(chǎn)量C．達到平衡時，氫氣和氨氣的濃度比一定為3∶2D．分別用氮氣和氫氣來表示合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率時，數(shù)值大小相同5．硫酸是重要的化工原料，工業(yè)上由硫或硫鐵礦通過反應(yīng)可得SO2，SO2催化氧化生成SO3，再用濃硫酸吸收SO3得發(fā)煙硫酸(H2SO4·SO3)，發(fā)煙硫酸與水反應(yīng)可得硫酸。下列有關(guān)接觸法制硫酸的說法正確的是()A．硫鐵礦和氧氣在高溫下發(fā)生的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．升高接觸室中的溫度能提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率C．將SO3從吸收塔底部通入，濃硫酸從塔頂噴淋，提高了SO3的吸收率D．將1molH2SO4·SO3全部轉(zhuǎn)化為H2SO4需消耗2molH2O6．工業(yè)合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=－92.4kJ·mol-1，一般采用700K左右的溫度，其原因是()①提高H2的轉(zhuǎn)化率②適當(dāng)提高氨的合成速率③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在700K左右時活性最大A．只有①B．②④C．②③④D．①②7．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的說法不正確的是()A．對于化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象不一定越明顯B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，其他條件不變時，升高溫度，反應(yīng)速率v(H2)和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大C．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品，化學(xué)平衡理論可指導(dǎo)怎樣用有限的原料多出產(chǎn)品D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的ΔH>08．納米鈷常作為CO加氫反應(yīng)的催化劑:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH<0。下列說法正確的是()A．納米技術(shù)的應(yīng)用,優(yōu)化了催化劑的性能,提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率B．縮小容器容積,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的濃度增大C．從平衡體系中分離出H2O(g)能加快正反應(yīng)速率D．工業(yè)生產(chǎn)中采用高溫條件,其目的是提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率9．已知反應(yīng)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)ΔH>0。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，下列措施能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A．降溫B．增大CO的濃度C．恒容通入稀有氣體D．恒壓通入稀有氣體10．下列平衡體系中,當(dāng)條件改變時，不能用勒夏特列原理來解釋的事實是()A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，高壓有利于合成氨B．2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，升高溫度顏色加深C．Cl2+H2OHCl+HClO，氯水中加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺D．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，加催化劑可以提高生產(chǎn)效率11．如圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒B．步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率C．步驟③、④、⑤均有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率D．產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外，還可用作制冷劑12．目前工業(yè)上利用甲烷催化裂解生產(chǎn)不含一氧化碳和二氧化碳的清潔氫氣。該過程多用鐵、鈷和鎳等過渡金屬納米催化劑：CH4(g)C(s)+2H2(g)，已知溫度升高，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大。下列有關(guān)說法不正確的是()A．甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng)B．在反應(yīng)體系中加催化劑，反應(yīng)速率增大C．增大體系壓強，不能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率D．在1500℃以上時，甲烷的轉(zhuǎn)化率很高,但幾乎得不到C，是因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)13．德國化學(xué)家哈伯在合成氨方面的研究促進了人類的發(fā)展。合成氨的工業(yè)流程如圖，下列說法錯誤的是()A．增大壓強既可以加快反應(yīng)速率，又可以提高原料轉(zhuǎn)化率B．升高溫度既可以加快反應(yīng)速率，又可以提高平衡轉(zhuǎn)化率C．冷卻過程中采用熱交換有助于節(jié)約能源D．原料循環(huán)使用可提高其利用率14．中國科學(xué)家在合成氨[N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0]反應(yīng)機理的研究中取得新進展，首次報道了LiH-3d過渡金屬這一復(fù)合催化劑體系，并提出了“氮轉(zhuǎn)移”催化機理，如圖所示。下列說法不正確的是()A．轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵的斷裂與形成B．復(fù)合催化劑降低了反應(yīng)的活化能C．復(fù)合催化劑能降低合成氨反應(yīng)的焓變D．低溫下合成氨,能提高原料轉(zhuǎn)化率15．常壓下羰基化法精煉鎳的原理為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷不正確的是()A．該反應(yīng)達到平衡時，v分解[Ni(CO)4]=4v消耗(CO)B．第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度C．第二階段，230℃時Ni(CO)4分解率較高D．其他條件不變，增大c(CO),平衡正向移動，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變二、填空題（本題包括4個小題，共40分）16．(10分)在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，通過下列反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。已知常壓下平衡混合氣體中SO3的體積分數(shù)為91%,回答下列問題:(1)在工業(yè)生產(chǎn)中常通入過量的空氣是為了。

(2)加熱到400~500℃是由于。

(3)壓強應(yīng)采用(填“高壓”或“常壓”)。原因是。

(4)常用濃H2SO4來吸收SO3,而不用水，原因是。

(5)尾氣中的SO2必須回收，是因為。

17．(10分)研究CO2氧化C2H6制C2H4對資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有：ⅠC2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1=136kJ·mol-1ⅡC2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH2=177kJ·mol-1ⅢC2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH3ⅣCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH4=41kJ·mol-1(1)CO2和C2H6按物質(zhì)的量1∶1投料,在923K和保持總壓恒定的條件下,研究催化劑X對“CO2氧化C2H6制C2H4”的影響,所得實驗數(shù)據(jù)如下表:催化劑轉(zhuǎn)化率C2H6/%轉(zhuǎn)化率CO2/%產(chǎn)率C2H4/%催化劑X19.037.63.3結(jié)合具體反應(yīng)分析,在催化劑X作用下，CO2氧化C2H6的主要產(chǎn)物是，判斷依據(jù)是。

(2)采用選擇性膜技術(shù)(可選擇性地讓某氣體通過而離開體系)可提高C2H4的選擇性(生成C2H4的物質(zhì)的量與消耗C2H6的物質(zhì)的量之比)。在773K，乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為9.1%，保持溫度和其他實驗條件不變，采用選擇性膜技術(shù)，乙烷轉(zhuǎn)化率可提高到11.0%。結(jié)合具體反應(yīng)說明乙烷轉(zhuǎn)化率增大的原因是。

18．(10分)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點。Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計算K(400℃)=(列出計算式)。按化學(xué)計量比進料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是。19．(10分)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0的實驗數(shù)據(jù)如下表：溫度不同壓強下的轉(zhuǎn)化率（%）450℃97.598.699.299.699.7550℃85.692.994.997.798.3(1)應(yīng)選擇的溫度是，理由是。(2)應(yīng)采用的壓強是，理由是。(3)在合成的過程中，不需要分離出的原因是。(4)生產(chǎn)中通入過量空氣的目的是。1．答案：A解析：根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0時反應(yīng)可以自發(fā)進行，該反應(yīng)的ΔH<0、ΔS<0，所以在低溫或常溫下可自發(fā)進行，A正確；恒容條件下充入稀有氣體，參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度沒有改變則平衡不移動同，對氨氣的合成沒有影響，B錯誤；合成氨的反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)，高壓有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，且能提高正反應(yīng)速率，跟催化劑的活性無關(guān)，C錯誤；N2的量越多，H2的轉(zhuǎn)化率越大，但并不是N2越多越好，D錯誤。2．答案：A解析：工業(yè)生產(chǎn)中，要求反應(yīng)速率快，轉(zhuǎn)化率高，從反應(yīng)速率方面考慮應(yīng)選擇高效催化劑、升高溫度，從轉(zhuǎn)化率方面考慮應(yīng)選擇較高的壓強，所以B、C、D都是工業(yè)生產(chǎn)氨氣的適宜條件。3．答案：C解析：合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，要使平衡向正反應(yīng)方向移動且同時加快反應(yīng)速率，可采取加壓或增大反應(yīng)物濃度的措施，故②⑥符合題意，C正確。4．答案：A解析：當(dāng)?shù)獨夂蜌錃馔读媳燃s為1∶3時，v(N2)∶v(H2)=1∶3，兩種原料的轉(zhuǎn)化率相同，故達到平衡時氨的體積分數(shù)最大，A正確；增加鐵觸媒的接觸面積，加快反應(yīng)速率，可以提高合成氨工廠的年產(chǎn)量，B錯誤；平衡時，H2和NH3的濃度比不一定為3∶2，C錯誤；同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，因氮氣和氫氣的化學(xué)計量數(shù)不同，則反應(yīng)速率的數(shù)值不同，D錯誤。5．答案：C解析：硫鐵礦和氧氣在高溫下發(fā)生的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；SO2催化氧化生成SO3的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，降低SO2的平衡轉(zhuǎn)化率，B錯誤；將SO3從吸收塔底部通入，濃硫酸從塔頂噴淋，逆向?qū)α饔欣谔岣逽O3的吸收率，C正確；將1molH2SO4·SO3全部轉(zhuǎn)化為H2SO4需消耗1molH2O，生成2molH2SO4，D錯誤。6．答案：B解析：工業(yè)合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=－92.4kJ·mol-1，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低原料轉(zhuǎn)化率越高，但是低溫下反應(yīng)速率較小，為提高氨的合成速率，溫度不能太低，且催化劑在700K左右時活性最大，綜合考慮轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，一般采用700K左右的溫度。7．答案：B解析：有的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象明顯，有的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，和反應(yīng)速率無關(guān)，如稀硫酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)的反應(yīng)速率很快，但現(xiàn)象不明顯，A正確；升高溫度，平衡逆向移動，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，B錯誤；根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，可通過改變條件來增大反應(yīng)速率，使一定時間內(nèi)的產(chǎn)率升高，結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素，采用合適的外界條件，使平衡向正反應(yīng)方向移動，可提高產(chǎn)率，C正確；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是體系混亂度增大的反應(yīng)，在室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的ΔH>0，D正確。8．答案：B解析：催化劑可加快反應(yīng)速率，但不能使平衡發(fā)生移動，A錯誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小容器的容積，平衡向正反應(yīng)方向移動，但CO的濃度增大，B正確；從平衡體系中分離出H2O(g)，達到新的平衡，正、逆反應(yīng)速率比原平衡慢，C錯誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率會降低，工業(yè)生產(chǎn)中采用高溫條件，能提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達到平衡所需要的時間，D錯誤。9．答案：D解析：該反應(yīng)的ΔH>0，為吸熱反應(yīng),降溫平衡逆向移動，COCl2轉(zhuǎn)化率減??；增大CO的濃度，平衡逆向移動，COCl2轉(zhuǎn)化率減?。缓闳萃ㄈ胂∮袣怏w，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變；恒壓通入稀有氣體，反應(yīng)體系的壓強減小，平衡正向移動，COCl2轉(zhuǎn)化率增大。10．答案：D解析：反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正向移動，所以高壓有利于合成氨，能用勒夏特列原理來解釋，A不符合題意；反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，顏色加深，能用勒夏特列原理來解釋，B不符合題意；氯水中加入AgNO3溶液后，銀離子與氯離子反應(yīng)生成氯化銀，氯離子的濃度減小，平衡正向移動，溶液顏色變淺，能用勒夏特列原理來解釋，C不符合題意；催化劑能加快反應(yīng)速率，可提高生產(chǎn)效率，但催化劑不能使平衡移動，不能用勒夏特列原理來解釋，D符合題意。11．答案：C解析：催化劑“中毒”指因吸附或沉積“毒物”而使催化劑活性降低或喪失的過程，合成氨使用鐵觸媒作催化劑，為防止混有的雜質(zhì)使催化劑中毒，須將原料凈化處理，A項正確；步驟②中“加壓”可增大氮氣、氫氣的濃度，加快合成氨反應(yīng)速率，使平衡正移，提高原料轉(zhuǎn)化率，B項正確；合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，步驟③使用較高溫度不利于提高原料轉(zhuǎn)化率，使用催化劑也不能使平衡移動，步驟④、⑤有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；產(chǎn)品液氨可用酸吸收生成銨態(tài)氮肥，液氨汽化時會吸收大量熱，可用作制冷劑，D項正確。12．答案：D解析：根據(jù)溫度升高，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大可知，甲烷裂解屬于吸熱反應(yīng)，A正確，D錯誤；催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，B正確；甲烷發(fā)生裂解，反應(yīng)后氣體體積增大，故增大體系壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，C正確。13．答案：B解析：增大壓強可以加快合成氨的反應(yīng)速率，平衡正向移動，可以提高原料轉(zhuǎn)化率，A正確；合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，降低平衡轉(zhuǎn)化率，B錯誤；冷卻過程中采用熱交換有助于節(jié)約能源，C正確；原料循環(huán)使用，可提高其利用率，D正確。14．答案：C解析：該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，單質(zhì)中存在非極性鍵，所以有非極性鍵的斷裂與形成，A正確；催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，B正確；催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，所以復(fù)合催化劑不能降低合成氨反應(yīng)的焓變，C錯誤；N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫條件下，平衡正向移動，因此低溫下合成氨能提高原料轉(zhuǎn)化率，D正確。15．答案：A解析：同一化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，該反應(yīng)達到平衡時，應(yīng)滿足4v分解[Ni(CO)4]=v消耗(CO)，A錯誤；第一階段得到氣態(tài)Ni(CO)4，應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度，B正確；230℃時可得到高純鎳，說明此時Ni(CO)4分解率較高，C正確；通常情況下，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，D正確。16．答案：(1)增大O2的濃度，使平衡正向移動，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，使成本高的SO2得到充分利用(2)400~500℃是催化劑的活性溫度，選擇此溫度可以提高反應(yīng)速率，縮短達到平衡的時間(3)常壓常壓下，平衡混合氣體中SO3的體積分數(shù)已達91%，若再加壓，對設(shè)備動力系統(tǒng)要求高，成本高(4)用水吸收易形成酸霧，吸收效果差(5)SO2是有毒氣體，避免對環(huán)境造成污染解析：在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，運用化學(xué)平衡原理選擇適宜的反應(yīng)條件，要綜合考慮濃度、壓強、溫度、催化劑等對該反應(yīng)的反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的影響，同時還要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實際情況和生產(chǎn)成本。硫酸工業(yè)中2SO2(g)+O2(g)2