2 4化学反应的调控 同步练习题 高中化学人教版（2019）选择性必修一

2.4化学反应的调控同步练习题一、选择题1．Bodensteins研究表明，反应在温度为T℃时，体积为1L的密闭容器中，气体混合物中HI的物质的量分数与反应时间t的关系如表所示：起始物质t/min0204060801001molHI/%1009184818080该反应的正反应速率，逆反应速率，、为速率常数，则的值为A． B．64 C． D．82．无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由制备无水氯化铝的反应为：。下列分析正确的是A．增大用量，化学平衡向正反应方向移动B．增大压强(即压缩气体)，化学平衡向正反应方向移动C．往体系中加入碳粉，化学平衡向正反应方向移动D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢3．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，下列说法中正确的是A．用物质A表示的反应平均速率为0.3mol·L-1·s-1B．用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1C．2s时物质A的转化率为70%D．2s时物质B的浓度为1.4mol·L-14．下列因素中一定能引起平衡移动的是A．催化剂 B．温度 C．浓度 D．压强5．我国科研人员研制了Ti−H−Fe双温区催化剂(Ti−H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。利用该催化剂合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是A．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程B．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率C．③为N原子由Fe区域向Ti−H区域的传递过程D．①③在高温区发生，②④⑤在低温区发生6．关于合成氨工艺的下列理解不正确的是A．合成氨反应在不同温度下的∆H和∆S都小于零B．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高反应气的平衡转化率C．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。D．由于NH3易液化，不断将反应体系中的液氨移去，有利于反应正向进行7．在硫酸工业中，通过如下反应使SO2转化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)∆H<0。下列说法不正确的是A．为使SO2尽可能多地转化为SO3，工业生产中的反应温度越低越好B．使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率C．通入过量的空气可以提高SO2的转化率D．反应后尾气中的SO2必须回收8．已知某反应中各物质的浓度数据如下：则m：n：q等于A．3：2：2 B．3：2：3 C．3：2：4 D．3：2：5二、非选择题9．300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)△H=Q，4min未达到平衡，生成0.8molD。(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为：K=_______。已知K300℃＜K350℃，则△H_______0(填“>”“=”或“＜”)。(2)在4min末时，B的平衡浓度为_______，C的平均反应速率为_______，A的转化率为_______。(3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_______。(4)4min末若保持容器容积不变，再向其中充入1molHe，B的反应速率会_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。(5)温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中，正确的是_______。A．B．C．D．(6)300℃时，在2L的该反应容器中进行上述反应，一段时间后，测得A、B、C、D物质的量分别为2mol、1mol、2mol、2mol，则此时反应υ(A)正_______υ(A)逆(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。10．在容器体积可变的密闭容器中，反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在一定条件下达到平衡。完成下列填空：(1)若该反应经过2秒钟后达到平衡，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此期间，正反应速率v(H2)的值为_______。A．0.6mol/(L·s) B．0.45mol/(L·s) C．0.3mol/(L·s) D．0.2mol/(L·s)(2)在其他条件不变的情况下，缩小容器体积以增大反应体系的压强，v正____________________________，平衡向_______方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。(3)在其他条件不变的情况下，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为_______反应(选填“吸热”、“放热”)。(4)如图为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，由图判断，在t1时刻曲线发生变化的原因是_______填写编号。a.增大N2的浓度b.扩大容器体积c.加入催化剂d.升高温度(5)改变条件后，平衡混合物中NH3的百分含量_______选填“增大”、“减小”、“不变”。【参考答案】一、选择题1．A【分析】在温度为T℃时，体积为1L的密闭容器中，达到平衡时，v正=v逆，即=，所以==K，根据表格数据可知，80min后达到平衡，且该反应为气体分子数不变的反应，据此列出三段式带入数据计算。解析：根据上述分析，列出三段式如下：，所以==K==，A项符合题意。答案选A。2．C解析：A．由于氧化铝是固体，增大用量，化学平衡不移动，故A错误；B．增大压强(即压缩气体)，反应向体积减小的反应即向逆反应方向移动，故B错误；C．往体系中加入碳粉，碳和氧气反应，氧气浓度减小，化学平衡向正反应方向移动，故C正确；D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率加快，故D错误。综上所述，答案为C。3．A解析：A．若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，则用物质C表示的反应平均速率为v(C)==0.3mol·L-1·s-1，由方程式系数关系可知，v(C)=v(A)=0.3mol·L-1·s-1，故A正确；B．由方程式系数关系可知，v(B)=v(C)=×0.3mol·L-1·s-1=0.15mol·L-1·s-1，故B正确；C．2s时物质A的转化率为×100%=30%，故C错误；D．2s时物质B的浓度为=0.7mol/L，故D错误；故选A。4．B解析：A．使用催化剂只能改变化学反应的速率，不会引起化学平衡的移动，故A错误；B．任何化学反应一定伴随能量的变化，升高温度，化学平衡一定是向着吸热方向进行，降低温度，化学平衡一定是向着放热方向移动，即温度变化一定会引起化学平衡发生移动，故B正确；C．在前后气体体积不变的反应，同等程度改变反应混合物的浓度不会引起平衡的移动，故C错误；D．对于没有气体参加的反应，或是前后气体体积不变的反应，压强不会引起平衡的移动，故D错误。故选：B。5．B解析：A．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中吸附过程，氮氮三键的断裂过程是历程②，吸热−1.87eV−(−2.46eV)=0.59eV，故A错误；B．一般而言，升高温度可提高反应速率，则在高温区加快了反应速率，由于合成氨反应是放热反应，因此低温区提高了氨的产率，故B正确；C．③为Ti−H−Fe吸附N的历程，④为N原子由Fe区域向Ti−H区域的传递过程，故C错误；D．①是催化剂吸附氮气的历程，②是过渡态的历程，③为氮气解离为氮原子的历程，都为吸热反应，因此在高温区发生，④⑤为了增大平衡产率，需要在低温区进行，故D错误。综上所述，答案为B。6．B解析：A．合成氨为放热反应，∆H小于零，气体系数之和减小，∆S小于零，∆H和∆S受温度的影响很小，所以合成氨反应在不同温度下的∆H和∆S都小于零，A正确；B．压强一定，添加少量惰性气体，参与反应的气体的分压减小，相当于减小压强，平衡会逆向移动，不利于提高平衡转化率，B错误；C．空气中有大量氮气，分离液态空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化制得的H2，由于含有CH4，CO等易燃易爆气体，容易出现安全隐患，此外CH4，CO可能会与催化剂反应，造成催化剂活性降低，所以必须经过净化处理，C正确；D．不断将氨气液化，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，D正确；综上所述答案为B。7．A解析：A．为使SO2尽可能多地转化为SO3即平衡正向移动，同时考虑到温度对速率的影响，工业生产中的反应温度并不是越低越好，A错误；B．使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率，B正确；C．通入过量的空气促使平衡正向移动，可以提高SO2的转化率，C正确；D．二氧化硫在转化中并未达到100%转化且二氧化硫有毒性的污染性气体需回收并循环利用，D正确；故选A。8．C解析：浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以m:n:q=1.2:0.8:1.6=3:2:4，故选C。二、非选择题9．＞60%增大该反应是体积减小的反应，缩小容器容积，相当于增大压强，平衡向体积减小的反应移动即正向移动，A的转化率增大不变D＞解析：300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)△H=Q，4min未达到平衡，生成0.8molD。(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为：。已知K300℃＜K350℃，升高温度，平衡常数增大，说明平衡正向移动，即为吸热反应，因此△H＞0；故答案为：；＞。(2)先建立三段式，在4min末时，B的平衡浓度为，C的平均反应速率为，A的转化率为；故答案为：；；60%。(3)若温度不变，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器容积，相当于增大压强，平衡向体积减小的反应移动即正向移动，则A的转化率增大；故答案为：增大；该反应是体积减小的反应，缩小容器容积，相当于增大压强，平衡向体积减小的反应移动即正向移动，A的转化率增大。(4)4min末若保持容器容积不变，再向其中充入1molHe，压强仍然增加，但各物质的浓度不变，因此B的反应速率会不变；故答案为：不变。(5)该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率增大，但温度对吸热反应影响比放热反应影响大，因此平衡向正反应方向移动，因此D正确；故答案为：D。(6)300℃时，平衡常数为，在2L的该反应容器中进行上述反应，一段时间后，测得A、B、C、D物质的量分别为2mol、1mol、2mol、2mol，，则此时反应υ(A)正＞υ(A)逆；故答案为：＞。10．(1)B(2)v正增大，且大于v逆正反应(3)放热(4)c(5)不变解析：（1）平衡时Δc(NH3)=0.6mol/L，根据反应方程式可知Δc(H2