2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控 同步練習(xí)題（含解析） 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控同步練習(xí)題一、選擇題1．中國(guó)首條“生態(tài)馬路”在上海復(fù)興路隧道建成，它運(yùn)用了“光觸媒”技術(shù)，在路面涂上一種光催化劑涂料，可將汽車尾氣中45%的NO和CO轉(zhuǎn)化成和：，下列對(duì)此反應(yīng)的敘述中正確的是A．降低溫度，有效碰撞頻率降低，不利于該反應(yīng)的正向進(jìn)行B．增大壓強(qiáng)能使該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K增大C．NO和CO分子間只要有合理取向的碰撞就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．使用光催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子的百分?jǐn)?shù)2．對(duì)于反應(yīng)，下列說(shuō)送正確的是A．該反應(yīng)的B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為C．其他條件相同，增大，轉(zhuǎn)化率減小D．使用催化劑能降低該反應(yīng)的焓變3．在800℃密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。若CO起始濃度為1.0mol·L-1，水蒸氣起始濃度1.5mol·L-1，達(dá)到平衡后，測(cè)得CO2濃度為0.6mol·L-1。下列計(jì)算結(jié)果不正確的是A．c平(CO)=0.9mol·L-1 B．α(CO)=60%C．α(H2O)=40% D．K=1.04．比較合成氨工業(yè)與制硫酸中催化氧化的生產(chǎn)過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．都使用了合適的催化劑B．都選擇了較高的溫度C．都按化學(xué)方程式中的系數(shù)進(jìn)行投料D．合成氨工業(yè)采用了高壓生產(chǎn)條件，的催化氧化采用了常壓生產(chǎn)條件5．2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)，若2s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，測(cè)得v(D)＝0.25mol·L－1·s－1，下列推斷正確的是A．v(C)＝0.2mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的轉(zhuǎn)化率為75%D．反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比為7:86．下列有關(guān)化學(xué)工業(yè)的敘述錯(cuò)誤的是A．工業(yè)制備硝酸的第一步反應(yīng)是N2+O22NOB．煤通過(guò)直接液化和間接液化可制得燃料和化工原料C．合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作，目的是提高氮?dú)夂蜌錃獾睦寐蔇．玻璃是將石灰石、純堿、石英砂在玻璃窯中高溫熔融制得7．在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋2B(g)zC(g)＋2D(g)，在2L的密閉容器中把4molA和2molB混合，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成1.6molC，又測(cè)得D的濃度為0.4mol·L–1。則下列說(shuō)法不正確的是A．z＝4B．B的轉(zhuǎn)化率是40%C．A的平衡濃度是1.4mol·L–1D．平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來(lái)的1.2倍8．已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH＜0，在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是A．升高溫度，K減小 B．減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加C．更換高效催化劑，α(CO)增大 D．充入一定量的氮?dú)?，n(H2)改變二、非選擇題9．Ⅰ.甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式如下：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；△H>0（1）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為_(kāi)__。（2）如圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞，關(guān)閉K，在相同溫度時(shí)，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.5aL，維持其他條件不變，若打開(kāi)K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為_(kāi)__L(連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響)。Ⅱ.甲醇是一種可再生能源，具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇(于固定容器中進(jìn)行)：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)溫度250℃300℃350℃K2.0410.270.012（1）300℃下，將2molCO、6molH2和4molCH3OH充入2L的密閉容器中，判斷反應(yīng)___(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行。（2）要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是___(填序號(hào))。a.升溫b.加入催化劑c.增加CO的濃度d.加入H2加壓e.加入惰性氣體加壓f.分離出甲醇10．二氧化碳與氫氣催化合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為：(1)已知：化學(xué)鍵H?HC?OC=OH?OC?H鍵能/kJ?mol-1436326803464414計(jì)算上述反應(yīng)的___________。(2)一定條件下，往2L恒容密閉容器中充入和，在不同催化劑作用下的反應(yīng)I、反應(yīng)II與反應(yīng)III，相同時(shí)間內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的數(shù)據(jù)如表所示，據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制下圖：相同時(shí)間內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率反應(yīng)I65%77%80%80%66.67%反應(yīng)II56%67%76%80%66.67%反應(yīng)III48%62%72%80%66.67%(時(shí)，圖中c點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為66.67%，即轉(zhuǎn)化了2/3)①催化劑效果最佳的反應(yīng)是___________(填“反應(yīng)I”，“反應(yīng)II”，“反應(yīng)III”)。②的b點(diǎn)υ(正)___________υ(逆)(填“>”，“＜”，“=”)。③的a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率比的c點(diǎn)高的原因是___________。④求溫度為時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________。寫出計(jì)算過(guò)程(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題1．D解析：A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度反應(yīng)向正方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．K值與溫度有關(guān)，壓強(qiáng)不影響K值，B錯(cuò)誤；C．有效碰撞的前提是具有一定的能量，C錯(cuò)誤；D．使用光催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大活化分子的百分?jǐn)?shù)，D正確；故選D。2．C解析：A．該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，△S<0，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=，B錯(cuò)誤；C．其他條件相同，增大，由于H2的總量變多，無(wú)法按原比例消耗，轉(zhuǎn)化率降低，C正確；D．催化劑降低反應(yīng)活化能，不改變反應(yīng)焓變，D錯(cuò)誤；答案選C。3．A【分析】依據(jù)題意列三段式：。解析：A．平衡時(shí)c平(CO)=0.4mol·L-1，A錯(cuò)誤；B．α(CO)==60%，B正確；C．α(H2O)==40%，C正確；D．平衡常數(shù)K=，D正確；答案選A。4．C解析：A．為了提高反應(yīng)速率，合成氨和的催化氧化都使用了合適的催化劑，A正確；B．為了提高反應(yīng)速率，合成氨和的催化氧化都選擇了較高的溫度，B正確；C．為了提高轉(zhuǎn)化率，一般會(huì)使較廉價(jià)的原料稍過(guò)量，C錯(cuò)誤；D．合成氨反應(yīng)在常壓下平衡轉(zhuǎn)化率過(guò)低，需采用高壓條件；的催化氧化在常壓下平衡轉(zhuǎn)化率已足夠高，所以采用常壓條件，D正確；故選C。5．C解析：A．若2s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，則A的濃度變化量為0.5mol/L，v(A)==0.25mol·L－1·s－1，根據(jù)速率與系數(shù)成正比，則v(C)＝0.25mol·L－1·s－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)速率與系數(shù)成正比，，則z=2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．A的濃度變化量為0.5mol/L，則B轉(zhuǎn)化了1.5mol，則，轉(zhuǎn)化率是75%，C項(xiàng)正確；D．若2s后，A、B、、C、D剩余物質(zhì)的量是1mol、0.5mol、1mol、1mol。同溫同體積下，體系壓強(qiáng)與氣體總物質(zhì)的量成正比，，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故答案選C。6．A解析：A．現(xiàn)代工業(yè)采用氨氧化法制硝酸，第一步為氨氣與氧氣反應(yīng)制得一氧化氮，故A錯(cuò)誤；B．煤通過(guò)直接液化和間接液化可得燃料和多種化工原料，故B正確；C．合成氨是可逆反應(yīng)，采用循環(huán)操作，目的是提高氮?dú)夂蜌錃獾睦寐?，故C正確；D．普通玻璃是將石灰石、純堿、石英砂在玻璃窯中高溫熔融反應(yīng)制得，故D正確；故選A。7．D解析：A．生成D的物質(zhì)的量=0.4×2mol=0.8mol，生成C的物質(zhì)的量1.6mol，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，z=4，故A說(shuō)法正確；B．消耗B的物質(zhì)的量為0.4×2mol=0.8mol，因此B的轉(zhuǎn)化率為0.8/2×100%=40%，故B說(shuō)法正確；C．消耗A的物質(zhì)的量為3×0.8/2mol=1.2mol，平衡時(shí)n(A)=(4－1.2)/2mol·L－1=1.4mol·L－1，故C說(shuō)法正確；D．，等溫等容時(shí)，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，即p2/p1=6.4/6≈1.07，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。答案選D。8．A解析：A．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則K減小，故A正確；B．為氣體體積不變的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，n(CO2)不變，故B錯(cuò)誤；C．催化劑不影響平衡移動(dòng)，則更換高效催化劑，α(CO)不變，故C錯(cuò)誤；D．壓強(qiáng)不變，充入一定量的氮?dú)?，體積變大，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，平衡不移動(dòng)，n(H2)不變，故D錯(cuò)誤；故選A。二、非選擇題9．01mol·L-1·s-11.75a正向df【分析】Ⅰ.⑴根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，得出20s時(shí)混合物的物質(zhì)的量，再根據(jù)三段式建立關(guān)系，計(jì)算甲醇消耗得物質(zhì)的量，再計(jì)算速率。⑵先計(jì)算單獨(dú)B容器達(dá)到平衡時(shí)的體積，再計(jì)算AB中容器所有物質(zhì)反應(yīng)后的物質(zhì)的量的，再根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比，得到反應(yīng)后總的容器體積，再計(jì)算B容器的體積。Ⅱ.⑴根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)比較。⑵根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明反應(yīng)是放熱反應(yīng)，a.升溫，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低；b.加入催化劑，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；c.增加CO的濃度，平衡正向移動(dòng)，但CO轉(zhuǎn)化率降低；d.加入H2加壓，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大；e.加入惰性氣體加壓，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；f.分離出甲醇，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大。解析：Ⅰ.⑴一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，則有，則n(20s)=4.8mol，1?x+3?x+x+3x=4.8，則x=0.4，甲醇表示該反應(yīng)的速率為；故答案為：0.01mol·L-1·s-1。⑵如圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞，關(guān)閉K，在相同溫度時(shí)，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.5aL，根據(jù)，則，得到B中反應(yīng)后物質(zhì)的量n(B)=5.4mol，為維持其他條件不變，若打開(kāi)K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，A、B的比例相同，可以理解為全部混合，n(總)=1mol+2mol+1.2mol+2.4mol=6.6mol，根據(jù)B中容器反應(yīng)前后物質(zhì)的量的比例關(guān)系得出3.6mol：5.4mol=6.6mol:n(反應(yīng)后總)，n(反應(yīng)后總)=9.9mol，再根據(jù)，得到，V=2.75aL，原來(lái)A容器為aL，因此容器B的體積為2.75aL?aL=1.75aL；故答案為：1.75a。Ⅱ.⑴300℃下，將2molCO、6molH2和4molCH3OH充入2L的密閉容器中，，因此反應(yīng)正向進(jìn)行；故答案為：正向。⑵根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明反應(yīng)是放熱反應(yīng)，a.升溫，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低，故a不符合題意；b.加入催化劑，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，故b不符合題意；c.增加CO的濃度，平衡正向移動(dòng)，但CO轉(zhuǎn)化率降低，故c不符合題意；d.加入H2加壓，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，故d符合題意；e.加入惰性氣體加壓，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，故e不符合題意；f.分離出甲醇，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，故f符合題意；綜上所述，答案為df。10．(1)?46(2)反應(yīng)I＞該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)3.70解析：（1）=436×3+803×