高二化学（必修一）化学反应的调控练习题

高二化学(必修一)化学反应的调控练习题

(含答案解析)

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一、单选题

1.在合成氨工业中，能用勒夏特列原理解释的事实是()

A.催化剂使反应迅速达到平衡状态B.反应温度控制在500C左右

C.反应宜在高压下进行D.原料气需经过净化才能进入合成塔

2.近日，中国科学家在国际学术期刊《科学》上发表一项重大成果——首次在实验室用C02人工合成淀粉,

生物酶催化剂是这项技术的关键因素。以下说法错误的是()

A.淀粉和酶都属天然有机高分子化合物

B.使用生物酶大大提高了人工合成淀粉速率

C.人工合成淀粉有利于推进“碳中和”目标的实现

D.催化剂能降低化学反应的反应热

3.下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是()

A.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大

B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大

C.对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多

D.加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大

4.关于合成氨工业的下列说法正确的是()

A.从合成塔出来的气体，其中氨气一般占15%,所以生产氨的工业效率都很低

B.由于NH、易液化，$、也可循环使用，则总的说来，氨的产率很高

C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃左右，目的是使平衡向正反应方向进行

D.合成氨工业采用IO~3OMPa,是因为该条件下催化剂的活性最好

5.CO可将机动车尾气中的NO转化为N?［反应为

2NO(g)+2CO(g).2CO,(g)+N2(g)AH=-746.5kJ-mo「］,对于反应

2NO(g)+2CO(g).2CO2(g)+N,(g),下列说法正确的是()

A.该反应在任何条件下都能自发进行

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B.反应的平衡常数可表示为K=^国巨学

C.使用高效的催化剂可以降低反应的焰变

D.其它条件不变，增大+W的值，NO的转化率下降

c（CO）

6.硫酸甲酯（CH3OSO3H）是制造染料的甲基化试剂。我国科学家利用计算机模拟技术，分别研究反应

CH3OH+SO3=CH30so3H在无水和有水条件下的反应历程，如图所示。下列说法正确的是（）

CH30H和SOj反应历程（无水）CH30H和SC>3反）业历程（有水）

A.CH30H的能量高于CH30so3H的能量，因此该反应的AH<0

B.无水条件下逆反应的活化能为34.76eV

C.水改变了该反应的AH

D.反应过程中CH30H中的C—H键均发生断裂

7.低温脱氮技术可用于处理废弃中的氮氧化物。发生的化学反应为：4NH3（g）+6NO（g）峰为

5N2（g）+6H20（g）+Qo在恒容密闭容器中，下列说法正确的是（）

A.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间

B.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

C.4moi氨气与足量的NO充分反应，放出的热量为Q

D.增大压强，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动

8.下列说法正确的是（）

A.增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增加

B.升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了活化分子的数目

C.有气体参加的化学反应，若增大压强（缩小容器体积），可增大活化分子的百分数

D.催化剂能减小反应的活化能，但不能增大单位体积内活化分子的百分数

9.在淀粉-KI溶液中存在下列平衡：I2（aq）+I（aq）；I'（aq）»测得不同温度下该反应的平衡常数K如表

所示：

t/℃515253550

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K1100841689533409

下列说法正确的是()

A.反应l2(aq)+「(aq)Ij但4)的411>0

B.其他条件不变，升高温度，溶液中c(I；)减小

c.该反应的平衡常数表达式为K=C(L，；：I)

c(I3)

D.25°C时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689

10.已知Ti温度下在容积为10L的密闭容器中发生可逆反应：X(g)+Y(g)-2Z(g)+2W(s)AH,起

始时充入15moiX与15moiY,10min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(Z)=0.12moLL-Lmin」。下

列有关说法正确的是

A.1温度下该反应的平衡常数为2.56

B.平衡时再充入一定量的X,平衡正向移动，X的转化率增大

C.若T2>TI，T2时K=1.52,则该反应的AH>0

D.若其他条件不变，T3温度下，K=1.96,则Y的平衡转化率约为41.3%

?,

11.科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2II50H(g)«-CH3C00C2H5(g)+2H2(g),在常压下反应，

冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法，下列推测不合理的是

酸

酯

乙

乙

・

醛

0.40乙

。

雄

乙

乙

骏0.30▽酸

间0.20

与

0.10

0

200225250275300325

温度/℃

A.反应温度不宜超过300℃

B.适当减小体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率

C.在催化剂作用下，乙酸是反应历程中的中间产物

D.提高催化剂的活性和选择性，减少乙酸、乙烯等副产物是工艺的关键

二、原理综合题

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12.研究氮氧化物的反应机理，NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。

I.升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g).•2NO2(g)(AH<0)的速率却随温度的升高

而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：

2NO(g)+O2(g)2NCh(g)的反应历程分两步：

①2NO(g),-N2Ch(g)(快)viiE=kiiEc2(NO)vi祈ki腔3202)AHi<0

2

②N2O2(g)+O2(g).,2NCh(g)(慢)V2a；=k2,l：C(N2O2)C(O2)V2通=卜2&C(NO2)AH2V0

(1)一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用kiaki迪、k2迪表示的平衡

常数表达式K=,根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是(填字母)。

a.k2正增大，C(N2C)2)增大b.k2,E减小，C(N2O2)减小C.k2正增大，C(N2O2)减小d.k2正减小，C(N2O2)增大

(2)由实验数据得到V2,E〜C(c>2)的关系可用如图表示。当X点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变

(3)已知：N2O4(g).2NO2(g)AH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为Ti

①下列可以作为反应达到平衡的判据是o

A.气体的压强不变B.容器内气体的密度不变C.K不变D.V<E(N2O4)=2V巡(NO2)E.

容器内颜色不变

②tt时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强P,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g).2NO2(g)

的平衡常数Kp=•［对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平

衡常数，记作kp,如p(B)=p-x(B),p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数］

13.研究的利用对实现碳中和具有重要的意义。已知：

1

I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AHl=^I9.5kj-moE

II.CO2(g)+H2(g)qCO(g)+H2O(g).,H2=+41.2kJmor'

回答下列问题：

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⑴CO（g）+2H2（g）=CH30H（g）AH=kJmol1

（2）一定条件下，某恒容密闭容器中按n（Hj/n（COj=a（a23）投料，催化作用下同时发生反应I和U。反

应体系中CO2（g）、CO（g）的浓度随时间变化情况如图所示。

05101520253035

t/s

①0〜15s时间段内，用CHQH表示的平均反应速率为moll_6一1（保留三位有效数字）。

②反应体系中CHQH的选择性CO的选择性（填“大于”“小于”或“等于”）。

③下列示意图中能体现反应1（实线）和反应11（虚线）的活化能大小和反应进程的是（填标号），判断的

理由是o

好

捏

W

至

rO+HO+2HCO+HO+2HCO+HO+2H

2:2222CO+H02心

0

CO2+3H2CO+3H|CO:+3H:

反应进程反应进程22反应进程反应进程

CHJOH+HOCHJOH+HJO

2CHIOH+H2OCHJOH+HJO

ABcD

@15s时，反应I的v正反应____________v通反应（填“大于”“小于”或“等于"），反应II的浓度商Qc________（用

含a的式子表示）。

参考答案：

1.C

【分析】工业上合成氨气，是用氨气和氢气在500摄氏度左右、高压、催化剂的条件下反生可逆反应制得

氨气。勒夏特列原理用来解释化学平衡移动的原理。

【详解】A.催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不影响平衡移动，与勒夏特列原理无关，故A

错误；

B.反应温度控制在500℃左右是为了保证催化剂的最大活性，加快反应速率，与勒夏特列原理无关，故B

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错误；

C.合成氨的反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大压强平衡都向正反应方向移动，有利于氨

的合成，可以用平衡移动原理解释，故C正确；

D.工业上合成氨的原料氮气来自空气，空气中含有氧气，需要对空气进行净化，分离出氮气后才能进入合

成塔与氢气反应，与化学平衡无关，不能用勒夏特列原理解释，故D错误；

答案选C。

【点睛】勒夏特列原理是：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这

种改变的方向移动，勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，则不能用勒夏特列原

理解释，

2.D

【详解】A.相对分子质量在一万以上的是高分子化合物，淀粉和酶均属于有机高分子化合物，故A正确；

B.生物酶在合成过程中做催化剂，大大提高了人工合成淀粉的速率，故B正确；

C.人工合成淀粉能减少二氧化碳的排放，有利于推进“碳中和”目标的实现，故C正确；

D.催化剂只能同等程度降低正逆反应的活化能，不能改变反应物和生成物的总能量，故对反应热无影响，

故D错误；

故选：D。

3.B

【详解】A.升温，反应物分子的能量升高，则活化分子百分数增大，A正确；

B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，活化分子百分数不改变，B错误；

C.对有气体参加的反应，增大压强使容器减小，则浓度增大，单位体积的活化分子数增多，C正确；

D.加入适宜的催化剂，降低反应的活化能，使反应物中活化分子百分数增大，D正确；

故选B,

4.B

【详解】A.从合成塔出来的气体中，氨气一般仅占15%,但由于氮气和氢气的再循环，使得生产氨的工业

效率也能达到相当高的水平，故A不选：

B.由A项可知B正确，故选B；

C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃左右，是为使催化剂的活性达到最佳状态，故C不选：

D.合成氨工业采用10~30MPa,是因为再增大压强，平衡转化率不会提高太多，且增大压强对设备的要

求更高，不能达到更好的经济效益，故D不选。

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故答案选Bo

5.D

【详解】A.该反应为放热反应，即.HcO且反应前后气体分子数减少，故.Sv。，*G=*H-T>S,当

温度较高时，*G=*H-T♦S>0,故该反应高温不自发，A错误；

B.反应的平衡常数可表示为K=：(C02〉t(Nj,B错误；

C2(NO)C2(CO)

C.催化剂可改变反应历程，但不能改变焰变，C错误；

D.其它条件不变，根据勒夏特列原理，增大)昔的值，提高CO的转化率，NO的转化率降低，D正确；

c(CO)

故选D。

6.B

【详解】A.由图可知，该反应为放热反应，即CH30H与SO3的总能量高于CH-QSO3H的总能量，但不能

确定CH30H和CH30so3H的能量高低，故A错误；

B.由图可知，无水条件下逆反应的活化能为19.59eV-(-15.17eV)=34.76eV,故B正确；

C.水是反应的催化剂，不能改变反应热AH,图中水可能是水蒸气变成了液态水，水蒸气转化为液态水放

热，故C错误；

D.由图可知，反应过程中“CH3”始终不变，即反应过程中CH30H中的C-H键均未发生断裂，故D错误;

故答案选B„

7.D

【详解】A.降低温度反应速率减小，反应达到平衡时间增长，故A错误；

B.催化剂改变反应速率不改变化学平衡，废气中氮氧化物的转化率不变，故B错误；

C.该反应是可逆反应，4moi氨气与足量的NO充分反应，4moi氨气不可能全部转化，故放出的热量应小

于Q,C错误；

D.增大压强，正逆反应速率都增大，有化学计量数可知，正反应方向是气体物质的量增大，逆反应方向是

气体物质的量减小，增大压强平衡逆向移动，D正确；

故选D。

8.B

【详解】A.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数目增大，但活化分子的百分数不变，故A错误；

B.升高温度，活化分子的数目增大，单位时间内有效碰撞次数增加，加快反应速率，故B正确；

C.缩小容器体积，压强增大，活化分子的百分数不变，故C错误；

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D.催化剂能降低反应的活化能，单位体积内的活化分子数和活化分子的百分数均增大，故D错误;

答案选B。

9.B

【详解】A.温度升高，平衡常数减小，该反应是放热反应，AHVO,A错误；

B.升高温度，平衡逆向移动，c(4)减小，B正确；

C仁而黑6,C错误；

D.平衡常数仅与温度有关，25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然

是689,D错误；

故答案选B。

10.D

【详解】A.根据Z的反应速率可知平衡时c(Z)=1.2moLLL则平衡时，c(X)=0.9mol-L1,c(Y)=0.9mol-L1,

W为固体，平衡常数K=工凄、=M=.78,A项错误；

c(X)c(Y)707.79x0.9

B.平衡时，再充入一定量的X,平衡正向移动，但X的转化率减小，Y的转化率增大，B项错误；

C.温度升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，AHVO,C项错误；

D.T3温度下，K=1.96,设Y的浓度变化为xmoLL」,列三段式

X(g)+Y(g).2Z(g)+2W(s)

起始(mol)1.51.50

转化(mol)xX2x

平衡(mol)1.5-x1.5-x2x

平衡常数K，2x2[96,xw).62,则丫的平衡转化率为竺生吗二100%在1.3%,D项正确；

(1.5-x)21.5mol.L'

答案选D。

11.C

【分析】根据图像可以看出乙酸乙酯的产量在300℃左右最高，反应过程中有少量乙醛的生成，极少量的乙

酸和乙酸等出现，适当的催化剂能加快化学反应速率，减小副产物可以提高产率，据此分析作答。

【详解】A.通过图像分析出，当温度高于300℃时，乙酸乙酯的质量分数开始下降，所以反应温度不宜

高于300℃o故A正确；

B.该反应是气体物质的量增大的反应，故适当减小体系压强，平衡正向移动，有利于提高乙醇平衡转化率，

故B错误；

C.因液态收集物中乙醛产量初期偏大，但是慢慢就随着乙酸乙酯的产量增大而减小，所以它应是中间产

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物，而乙酸的量逐渐增大，不是中间产物，故c正确；

D.乙爵有可能会生成乙烯或乙醛等副产物，因乙烯是气体物质，所以图中没显示。催化剂有选择性，如

果选择优质的催化剂可以提高反应速率，同时减小副反应过程的发生可提高产率，故D正确：

答案选A。

匕逆K?逆

(2)a

⑶AE3P

【解析】(1)已知①2NO(g)UN2O2(g)②N2O2(g)+O2(g);2NO2(g)，而目标反应2NO(g)+O2(g)=2NC)2(g)的

=①+②=△”/+△/'/2，由反应达平衡状态，所以V|iE=V]逆、V2iE=V2逆，所以V]RV2F：=V1逆XV2逆，即k1,T；C2(NO)Xk2

C2(NO?)号也正

2

1EC(N2O2)c(O2)=kiac(N2O2)xk2»c(NO2)整理得出此。?)«。?)=l逆K?逆=七

反应速率的是反应②，温度越高k2,r：增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小，答

案选C；

(2)V2,E升高到某一温度时V2,E减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相

应的点为a；

(3)①A.反应为非等体积反应且在恒容条件下进行，根据pV=nRT可知，压强恒定时，体系一定达到平衡

状态，A正确；

B.由于该反应的物质全为气体参与，且在恒容条件下进行，所以根据p=£可知，容器内的气体密度恒定与

平衡与否无关，B错误；

C.温度恒定则K就不变，与是否平衡无关，C错误；

D.当V,I：(N2O4)=2V逆(NCh)时，体系才平衡，选项将系数弄反了，D错误；

ENO?气体有颜色，颜色的深浅与浓度有关，当颜色不变时，即浓度不变，反应一定平衡，E正确；

故选AE。

②恒容条件下压强比等于气体的物质的量之比，假设初始时N2O4的物质的量为n,根据平衡状态时转化率

为75%,列三段式：

2NO

NQ4.

初始n0

反应0.75n1.5n

平衡0.25n1.5n

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气体的平衡转化率为75%,则平衡时N2O4的物质的量为0.25n,生成的N02的物质的量为1.5n,所以p(N2O4)=

0.25n11.5n6“p2(NOJ(”>36

HEFHF

0.25n+1.5n70.25n+1.5n7p(N2O4)17y

7P

13.(D-90.7

(2)0.00167小于A甲醇的选择性较小，说明反应I的活化能较大，反应速率较小大

于—2—

15(2a-l)

【解析】(1)由盖斯定律可知该反应可由反应I-反应II得到，则AH==

(-49.51<»1110『)_(+41.21<>010尸)=_90.7口―111。『，故答案为：.90.7；

(2)①由图可知0~15s时间段内，CO的浓度增加至0.175mo\U',则反应II中CO2的浓度消耗为0.175

mol[T,反应I和II两反应中消耗的二氧化碳的浓度为(0.5-0.3)mol=0.2mol-L1,由此可知反应I中

1

二氧化碳的浓度消耗量为0.2molL-'.0.175moir=0