2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控作業(yè)含解析新人教版選擇性必修1

PAGE7-化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說(shuō)法正確的是()A.的量越多，的轉(zhuǎn)化率越大，因此，充入的越多越有利于的合成B.恒容條件下充入稀有氣體有利于的合成C.工業(yè)合成氨的反應(yīng)是熵增加的放熱反應(yīng)，在任何溫度下都可自發(fā)進(jìn)行D.工業(yè)合成氨的反應(yīng)是熵減小的放熱反應(yīng)，在常溫時(shí)可自發(fā)進(jìn)行2.工業(yè)生產(chǎn)氨氣的相宜條件中不包括()A.用濃硫酸汲取產(chǎn)物B.用鐵觸媒作催化劑C.溫度為400~500℃D.壓強(qiáng)為10~30MPa3.對(duì)于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，下列說(shuō)法正確的是()A.上升溫度，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B.增大壓強(qiáng)，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C.減小反應(yīng)物濃度，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D.加入催化劑，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大4.工業(yè)合成氨：，一般采納770K左右的溫度，其緣由是()①提高的轉(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(shí)活性最大A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②5.如圖為工業(yè)合成氨的流程圖。圖中為提高原料轉(zhuǎn)化率實(shí)行的措施是() A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.②③④6.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述，可用勒夏特列原理來(lái)說(shuō)明的是()A.運(yùn)用鐵觸媒，使和混合氣體有利于合成氨B.高壓比常壓更有利于合成氨的反應(yīng)C.500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D.合成氨時(shí)采納循環(huán)操作，可提高原料的利用率7.合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，據(jù)此分析合成氨工業(yè)中最有前途的探討方向是()A.提高分別技術(shù) B.研制耐高壓的合成塔C.研制低溫催化劑 D.探究不用和合成氨的新途徑8.在反應(yīng)的平衡體系中，當(dāng)恒溫恒壓條件下時(shí)刻分別出時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí)刻后的速率變更如圖所示 B.時(shí)刻后達(dá)到新平衡前C.新平衡體系中的含量增大 D.的平衡轉(zhuǎn)化率增大9.據(jù)報(bào)道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)：，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.運(yùn)用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B.反應(yīng)需在300℃下進(jìn)行可推想該反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)C.充入大量氣體可提高的轉(zhuǎn)化率D.從平衡混合氣體中分別出和可提高和的利用率10.某溫度下，發(fā)生反應(yīng)，的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.將和置于1L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，放出的熱量為92.4kJB.平衡狀態(tài)由A到B時(shí)，平衡常數(shù)C.上述反應(yīng)在達(dá)到平衡后，增大壓強(qiáng)，的轉(zhuǎn)化率增大D.上升溫度，平衡常數(shù)K增大11.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(guò)程多用鐵、鈷和鎳等過(guò)渡金屬納米催化劑：，已知溫度上升，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大。下列有關(guān)說(shuō)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(qiáng)，不能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率D.在1500℃以上時(shí)，甲烷的轉(zhuǎn)化率很高，但幾乎得不到C，是因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)12.常壓下羰基化法精煉鎳的原理為。230℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)。已知：的沸點(diǎn)為42.2℃，固體雜質(zhì)不參加反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)；其次階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分別出來(lái)，加熱至230℃制得高純鎳。下列推斷不正確的是()A.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，B.第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度C.其次階段，230℃時(shí)分解率較高D.其他條件不變，增大，平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變13.2024年是哈伯因獨(dú)創(chuàng)用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂钡姆椒ǘ@得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。和生成的反應(yīng)為，在Fe的催化作用下的反應(yīng)歷程如下（*表示吸附態(tài)）化學(xué)吸附：；。表面反應(yīng)：；。脫附：。其中，的吸附分解反應(yīng)活化能高、反應(yīng)速率慢，確定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有。A.低溫 B.高溫 C.低壓D.高壓 E催化劑（2）實(shí)際生產(chǎn)中，常用鐵觸媒作催化劑，限制溫度為773K左右，壓強(qiáng)為左右，原料氣中和物質(zhì)的量之比為1:2.8。分析說(shuō)明原料氣中過(guò)量的兩個(gè)理由。（3）關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是。A.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的和都小于零B.當(dāng)溫度壓強(qiáng)肯定時(shí)，在原料氣（和的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率C.易液化，不斷將液氨移去，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行D.分別空氣可得通過(guò)自然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得原料氣須經(jīng)過(guò)凈化處理，以防止催化劑中毒和發(fā)生平安事故

答案以及解析1.答案：D解析：A項(xiàng)，投料比為時(shí)，更有利于的合成；B項(xiàng)，恒容條件下，充入稀有氣體對(duì)平衡無(wú)影響；C、D項(xiàng)，時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，而合成氨反應(yīng)的，故在常溫條件下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。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、上升溫度，從轉(zhuǎn)化率方面考慮應(yīng)選擇較高的壓強(qiáng)，所以B、C、D都是工業(yè)生產(chǎn)氨氣的相宜條件。3.答案：B解析：A項(xiàng)，合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，上升溫度，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是上升溫度對(duì)吸熱反應(yīng)的速率影響更大，即對(duì)逆反應(yīng)的速率影響更大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正確；C項(xiàng)，減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的速率瞬間減小，而生成物的濃度沒有發(fā)生變更，故逆反應(yīng)速率漸漸減小，即減小反應(yīng)物濃度，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加入催化劑，對(duì)正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響相同，錯(cuò)誤。4.答案：B解析：工業(yè)合成氨：，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(shí)活性最大，綜合考慮轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，一般采納700K左右的溫度。5.答案：C解析：工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為，是可逆反應(yīng)，反應(yīng)后氣體體積減小，反應(yīng)放熱；依據(jù)合成氨的流程圖，其中加壓，平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；液化分別出氨氣，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；氮?dú)夂蜌錃獾难h(huán)運(yùn)用也可提高原料的轉(zhuǎn)化率。6.答案：B解析：催化劑不影響化學(xué)平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在低溫下轉(zhuǎn)化率高，合成氨工業(yè)采納500℃左右的溫度是綜合考慮了反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率及催化劑的活性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；采納循環(huán)操作提高原料利用率不能用勒夏特列原理說(shuō)明，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.答案：C解析：由圖可知，隨著溫度的上升而顯著下降，即在低溫條件下，的體積分?jǐn)?shù)較高，但目前所用催化劑——鐵觸媒的活性最大時(shí)的溫度在500℃左右，故最有前途的探討方向是研制低溫催化劑。8.答案：D解析：分別出，使體系中的含量減小，則達(dá)到新平衡前，，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故的平衡轉(zhuǎn)化率增大。9.答案：B解析：運(yùn)用催化劑可加快反應(yīng)速率，從而提高生產(chǎn)效率，A項(xiàng)正確；加熱可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，放熱反應(yīng)也可能在加熱條件下進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充入大量氣體可使平衡正向移動(dòng)，提高的轉(zhuǎn)化率，C項(xiàng)正確；從平衡混合氣體中分別出和可促使平衡正向移動(dòng)，從而提高和的利用率，D項(xiàng)正確。10.答案：C解析：該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入的和不行能完全反應(yīng)生成，所以反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJ，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從狀態(tài)A到狀態(tài)B，變更的是壓強(qiáng)，溫度未發(fā)生變更，所以平衡常數(shù)不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，的轉(zhuǎn)化率增大，C項(xiàng)正確；上升溫度，平衡逆向移動(dòng)，K減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案：D解析：依據(jù)溫度上升，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(cuò)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，故增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C正確。12.答案：A解析：同一化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)滿意，A錯(cuò)誤；第一階段得到氣態(tài)，應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度，B正確：230℃時(shí)可得到高純鎳，說(shuō)明此時(shí)分解率較高，C正確；通常狀況下，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。13.答案：（1）AD（2）原料氣中相對(duì)易得，適度過(guò)量有利于提高的轉(zhuǎn)化率；的吸附分解是確定反應(yīng)速率的步驟，適度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率（3）ACD解析：（1）是反應(yīng)后氣體體積減小的放熱反應(yīng)，低溫有利于平衡正向移動(dòng)，提高平衡產(chǎn)率，A正確、B錯(cuò)誤；低壓平衡逆向移動(dòng)不利于提高平衡產(chǎn)率，C錯(cuò)誤、D正確；催化劑只變更反應(yīng)速率，不改變更平衡，不能提高平衡產(chǎn)率，E錯(cuò)誤。（2）原料氣中相對(duì)易得，增加氮?dú)獾牧坑欣谔岣叩霓D(zhuǎn)化率；的吸附分解是確定反應(yīng)速率的步驟，氮?dú)膺m度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率。（3）是反應(yīng)后