化学反应的调控 专项练-2025年高考化学一轮复习

化学反应的调控专项练

2025年高考化学一轮复习备考

一、单选题(共15题)

1.下列有关合成氨工业的说法正确的是

A.由于氨易液化，N2、应在实际生产中可循环使用，所以总体来说合成氨的产率很高

B.铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动

C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动

D.从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,故合成氨厂的产率都很低

2.某研究小组为探究催化剂对尾气中CO、NO转化的影响，将含NO和CO的尾气在不同温度下,

以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH<0,测量相同

时间内逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示。

下列说法不正确的是

A.适当加压有助于脱氮率的提高

B.两种催化剂均能降低反应的活化能，但均不变

C.曲线II中的催化剂的最适宜温度为450℃左右

D.a点的脱氮率是对应温度下的平衡脱氮率

3.某实验小组利用O.lmol/LNa2s2O3溶液与0.2mol/LH2sCU溶液反应研究外界条件对化学反应速率的

影响。设计实验如表：

V(Na2S2O3)/mV(H2so4)/mV(H2O)/m

实验编号温度/℃出现浑浊时间/s

LLL

©205.010.00tl

②205.05.0at2

③505.010.00t3

下列说法不正确的是

A.实验②中a=5.0

B.t2>tl>t3

c.实验①、②、③均应先将溶液混合好后再置于不同温度的水浴中

D.实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响

4.SO/g)、C)2(g)和N?(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa

和5.OMPa不同压强下发生反应：2SO2(g)+O2(g).^L-2SO3(g),SO2的平衡转化率a随温度的变

化如图所示。下列说法正确的是

A.恒压条件下，增加N2初始用量，a增大

B.该反应在常温常压下进行最有利于提高效益

C.压强大小顺序为Pi>P2>P3

D.其他条件不变，若将SO”初始用量调整为2:1,则a增大

5.化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是

A.油锅起火，盖上锅盖灭火B.生产糖果，加入食用色素

C.鲜牛奶冷藏，冷链运输D.工业合成氨，研发新型催化剂

6.合成氨的热化学方程式为N2(g)+3Hz(g)2NH3(g)AH=-92.4kJ/molo最近，吉林大学与韩

国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合

成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达82.5%。下列说法正确

的是

A.该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂

B.采用该方案生产氨气，活化能和A"均减小

C.该方案氨的含量高，与反应温度较低有关

D.为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率

7.已知合成氨反应N?（g）+3H2（g）」露L2NH3（g）AH<。，既要使合成氨的产率增大，又要使

反应速率加快，可采取的方法是

①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出NH3；⑥补充N?或H?⑦加催化剂；

A.③④⑤⑦B.②④⑥C.仅②⑥D.②③⑥⑦

8.化学与生活生产息息相关，下列相关说法正确的是

A.食品加工时不可添加任何防腐剂

B.5G芯片“骁龙888”主要材料是Si

C.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，是一种电解质

D.工业合成氨中，触媒的使用是为了提高合成氨的转化率

9.在特定条件下，lmolN2（g）和3m0町伍）发生反应：N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）,AH<0,且

151

测得合成NHj反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系为：v=kc（N2）.c（H2）.C（NH3）。下列有

关叙述错误的是

A.当NH3的百分含量不再变化时，反应达到化学平衡

B,加压，v正增加的倍数大于v逆增加的倍数

C.升高温度，N?的平衡转化率降低

D.该条件下，分离出NH3可提高N?转化率，但反应速率将降低

10.对于反应SO2（g）+CL（g）:二SO2Cl2（g）AH=akJ-molT（a<0）,下列说法正确的是

A.该反应在任意条件下均能自发进行

B.反应SO2（g）+CL（g）.SO2cL⑴的焰变AH<akJ-moL

C.其他条件一定，增加压强，反应平衡常数增大

D.及时分离出SO^Cl式g）,正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

11.二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2（g）+CC）2（g）.H2O（g）+CH30H（g）,已知该反应为放热

反应，在恒容密闭容器中充入3mOIK?。）和5moic进行反应，下列说法正确的是

A.正反应过程中涉及极性键、非极性键的断裂与形成

B.反应过程中气体密度减小直至反应达平衡状态

C.断键吸收的总能是大于形成化学键放出的总能量

D.反应达到平衡时CO?的转化率一定小于20%

12.在硫酸工业中，通过下列反应：2SO2(g)+O2(g),2SO3(g)AH=-196.6kJ/mol,下表列出了

在不同温度和压强下，反应达到平衡时so?的转化率。下列说法正确的是

温度/平衡时so2的转化率

O.IMPa0.5MPaIMPa5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

A.工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率

B.回收尾气中的SO?仅为了防止空气污染

C.采用常压条件是因为常压下SO?的转化率足够高，增大压强会增加设备成本

D.选择400~500℃的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率

13.二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)AH。当原料初始组

n(CO)

成J2=13,体系压强为O.IMPa,反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变

”(凡)

A.该反应AH>0

B.若A点对应温度为420K,此时CO?的转化率为66.7%

C.表示H?、C2H4变化的曲线分别为b、c

D.选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率

14.向恒容密闭容器中充入物质的量之比为1：1的CO和H2,进行反应:

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g),测得不同压强下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所

示。下列有关说法正确的是

H2的

平

衡

转

化

率

/%

B.M、N点时均表示平衡状态，故M、N点时的正反应速率一定相等

C.降低温度，压的转化率可达到100%

D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强

15.合成氨工业中，原料气(N”凡及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,

目的是除去其中的CO,其反应为：[CU(NH3)J+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]AH<0o以下说

法错误的是

A.原料气中H?的体积分数越大，平衡混合物中氨的体积分数也越大

B.杂质有可能引发催化剂中毒

C.使用催化剂可降低反应的活化能，大大提高生产效率

D.铜氨液再生的适宜条件是高温低压

二、非选择题(共3题)

16.近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将

氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

(l)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+C)2(g)=2C12(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓

度比c(HCl)：c(O2)分别等于1：1、4：1、7：1时HC1平衡转化率随温度变化的关系:

u

M

M

n

①反应平衡常数：K(300℃)K(400℃)(选填“大于”或“小于

②设HC1初始浓度为Co,根据进料浓度比c(HCl)：c(O2)=l：l的数据计算出400。(2时O2的平衡转化率

等于o

③按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O2)

过低的不利影响是o

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

1

①CuCl2(s)=CuCl(s)+1d2(g)AH]=+83kJ-moI

②CuCl(s)+1o2(g)=CuO(s)+1ci2(g)AH2=-20kJ■moH

1

③CuO(s)+2HCl(g)=CuC12(s)+H2O(g)H3=-121kJ-mor

则④4HQ(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)的一H=kJ-mol^

(3)下列措施可以提高反应4HCl(g)+O2(g)」2Cl2(g)+2H2O(g)中HC1的平衡转化率的是

(填字母)。

a.增大HC1浓度b.及时除去H2O(g)c.增加反应体系压强d.升高温度

17.在密闭容器中充入2molNZ和6moi应，容器体积为5L,在一定温度下催化反应

②平衡时，N2的转化率为；NH3的体积分数为；混合气体的平均摩尔质量为

g/mol；反应前后压强之比P前：P后=o

③在此温度下，上述反应平衡常数K=0

⑵①若在4min时，保持体积不变，通入锐气，C(NH3)(填增大，减小或不变)。

②若在4min时，保持压强不变，通入窗气使容积增大一倍，瞬间或NHs)变为,Q

K(填，，＞，，，，=，，或，，＜，，)，反应向方向进行。

(3)在恒温恒容条件下，充入2molN?和6molH”发生合成氨反应，下列选项能判断该反应达到平衡

状态的是

①断开3molH-H键的同时断开2moiN-H键

②N?和的体积比保持不变

③容器内密度不变

@vE(H2)=2vi£(NH3)

⑤单位时间内生成nmolN?的同时，消耗2nmolNH3

⑥C(NH3)不变

⑦混合气体的平均相对分子质量不变

⑧容器内的压强不再变化

18.综合利用CO2、CO对实现“零排放”有重要意义。H2和CO合成甲醇反应为:

A

CO(g)+2凡(g)催化CH3OH(g)o回答下列问题：

(1)决定化学反应速率的主要因素是o

A.温度和压强B.反应物浓度C.反应物自身的性质D.催化剂

(2)以下四种情况反应速率最快的是o

1111

A.V(CO)=O.ZmolU?B.V(H2)=0.4mol-L-s-

1

C.V(CHQH)=5mol.LLmin」D.V(CH3OH)=0.25mol.L'.s

⑶若要加快CH30H的生成速率并提高CO的转化率，可采取的措施是o

A.增大CO浓度B.不断移出CH30HC.减小压强D.增大H2浓度

(4)下图为CO的转化率与温度、压强的相关实验数据：

566

一战蟀、压强5.05xl0P1.01xl0P3.03xl0P

aaa

230℃0.79610.89720.8974

330℃0.66750.77670.7770

430℃0.55200.68970.6906

根据表中信息回答下列问题:

①合成甲醇最合适的温度和压强分别是.,理由是.

参考答案:

1.A

A.由于氨易液化，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高，故A正确；

B.催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，故B错误；

C.控制反应温度为400~500℃,一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，故

C错误；

D.虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液

氨，所以生产NH3的效率还是很高的，故D错误；

2.D

A.该反应为气体分子数减小的反应，适当加压，平衡正向移动，脱氮率增大，故A正确，不符合

题意；

B.催化剂可降低反应的活化能，但不改变反应的AW,故B正确，不符合题意；

C.由图可知，曲线II中450℃左右脱氮率最大，则曲线II中的催化剂的最适宜温度为450℃左右，

故C正确，不符合题意；

D.因为该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，则a点对应温度下的平衡脱氮率应大于450℃

下的脱氮率，故D错误，符合题意；

3.C

A.由控制变量法可知，溶液总体积相同，则实验②中加入H2O的体积为5.0mL,才能保持c(Na2s2O3)

与实验①一致，故A正确；

B.温度越高、浓度越大，反应速率越快，实验①中硫酸的浓度大，实验③中的温度又比①高，因此

反应速率③>①>②，则出现浑浊需要的时间t2>tl>t3,故B正确；

C.由控制变量法可知，实验①、②、③中需要将各组实验H2s04溶液和Na2s2。3溶液置于一定温度

的水浴中，再将H2s04溶液迅速滴入Na2s2。3溶液中实验，故C错误；

D.实验①②中硫酸浓度不同，实验①③中温度不同，可以探究温度和浓度对化学反应速率的影响，

故D正确；

4.C

A.恒压条件下，增加N2初始用量，SO2(g),。2伍)的浓度等比例减小，相当于减小压强，该反应

是气体体积减小的反应，减小压强，平衡逆向移动，SO,的平衡转化率a减小，A错误；

B.虽然升高温度，SO2的平衡转化率减小，但实际生产当中除了考虑平衡转化率，还需要考虑反应

速率和催化剂活性，常温下反应速率较慢，不利于提高效益，B错误；

C.该反应前后气体系数之和减小，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，所

以P1>P2>P3,C正确；

D.当SO2的量一定时，氧气的用量越大，SO2的平衡转化率越大，其他条件不变，若将SO2、02初

始用量调整为2：1,相当于减少了氧气的用量，S02的平衡转化率a减小，D错误；

5.B

A.油锅起火，盖上锅盖灭火，是隔绝空气灭火，与化学反应调控有关，A项正确；

B.生产糖果，加入食用色素，与化学反应调控无关，B项错误；

C.鲜牛奶冷藏，冷链运输，是降低温度，减缓反应速率，与化学反应调控有关，C项正确；

D.工业合成氨，研发新型催化剂，加快反应速率，与化学反应调控有关，D项正确；

6.C

A.由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误；

B.使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的AW,B错误；

C.合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确；

D.合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误；

7.C

①减压，反应速率减慢，平衡逆向移动，NH3的产率减小，①不可采取；

②加压，反应速率加快，平衡正向移动，NHj的产率增大，②可采取；

③升温，反应速率加快，平衡逆向移动，NH3的产率减小，③不可采取；

④降温，反应速率减慢，平衡正向移动，NH3的产率增大，④不可采取；

⑤及时从平衡混合气中分离出NH3,反应速率减慢，平衡正向移动，NH,的产率增大，⑤不可采取；

⑥补充N2或H2,反应速率加快，平衡正向移动，NH3的产率增大，⑥可采取；

⑦加催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，NH3的产率不变，⑦不可采取；

故选②⑥；

8.B

A.只要按规定合理添加防腐剂，可以提高食物保存时间，因此食品加工可以添加防腐剂，但要注

意在要求范围之内，故A错误；

B.单质Si是芯片的主要材料，5G芯片“骁龙888”主要料料是Si,故B正确；

C.石墨烯是碳的一种单质，不是化合物，不能电离，不是电解质，故C错误；

D.铁触媒的使用有利于加快反应速率，但平衡不移动，不能提高合成氨的转化率；故D错误。

9.D

A.当NH3的百分含量不再变化时，说明平衡不再移动，反应达到化学平衡，A正确；

B.反应为气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，则/增加的倍数大于弱增加的倍数，B正

确；

C.反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，N?的平衡转化率降低，c正确；

151

D.该条件下，分离出NHJ,平衡正向移动，可提高N?转化率；v=kc（N2）.c-（H2）.c（NH3）,氨气

浓度减小，根据速率方程可知，反应速率将增大，D错误；

10.B

A.反应SO2（g）+CL（g）SO2Cl2（g）AH=akJ-mo「（avO）是气体减小的放热反应，ASO,AH<0,

则在T较小时△H-TAS<0,该反应在低温条件下能自发进行，故A错误；

B.s。2cU（g）转化为SO2c1式1）的过程放热，wqsc）2（g）+ci2（g）.so2c1?⑴放出的热量大于一akJ,反

J^SO2（g）+Cl2（g）ISO2C12（1）的烙变AHvakJ.molT,故B正确；

C.平衡常数只受温度影响，其他条件一定，增加压强，反应平衡常数不变，故c错误；

D.及时分离出S。2cU（g）,正反应速率瞬间不变，建立平衡过程中会减小，平衡向正反应方向移动，

故D错误；

11.D

A.正反应过程中，涉及到H-H非极性键、C=0极性键断裂，生成H—0、C—0、C—H极性键,

无非极性键形成，故A项错误；

B.反应过程中，反应前后气体总质量不变且为密闭容器，体积不变，则气体密度不变，故B项错误；

C.已知该反应为放热反应，断键吸收的总能是小于形成化学键放出的总能量，故C项错误；

D.当3m完全转化时消耗二氧化碳的物质的量为Imol,极限转化率为20%,该反应为可逆反应，

则转化率小于20%,故D项正确；

12.C

A.工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率和提高二氧化硫的转化率，故A错误；，

B.回收尾气中的SO?是为了防止空气污染和提高原料利用率，故B错误；

C.由表中数据可知，采用常压条件是因为常压下SO2的转化率足够高，增大压强会增加设备成本，

故C正确；

D.正反应放热，升高温度平衡逆向移动，S02的平衡转化率降低，选择400~500℃的较高温度提高

反应速率，故D错误；

13.B

A.由分析可知，温度升高，反应物的量增多，说明反应逆向进行，故AH<0,故A错误；

B.A点对应的平衡点为c、d的交点，即平衡时二氧化碳的物质的量等于乙烯的物质的量，设二氧化

碳的起始物质的量为Imol,氢气的起始的物质的量为3mol,反应生成的乙烯的物质的量为xmol,根

据三段式可得：

2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)

起始(mol/L)1300

转化(mol/L)2x6xx4x

平衡(mol/L)l-2x3-6xx4x

l-2x=x,解得x=l/3,所以二氧化碳的转化率为66.7%,故B正确；

C.根据分析可知，表示Hz、c2H4变化的曲线分别为a、d,故C错误；

D.催化剂不能改变平衡的移动，不能提高平衡产率，故D错误；

14.A

A.由图可知，压强一定时，随着温度的升高，比的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，

则正反应为放热反应，△!!<(),A正确；

B.M、N点时的压强、温度不同，达到的平衡状态也不同，无法比较M、N点时的正反应速率大小，

B错误；

C.此反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，降低温度，比的转化率不可能达到100%,

C错误；

D.控制合适的温度和压强，既能使反应速率较快，也能使反应物有较高的转化率，采用更高的压强

对设备的要求更高，增加经济成本，且400〜600K、1.01xl06pa时，生的平衡转化率已经较高，D错

误。

15.A

A.工业合成氨的反应为N2+3H22NH3,所以适当增大氢气的量，会使平衡向正向移动，从而使

混合物中氨的体积分数变大，但不是原料气中H2的体积分数越大平衡混合物中氨的体积分数越大，

n(H,)c

无杂质时，理论上当投料比77s=3时，氨的体积分数最大，A错误；

B.CO可能会引发催化剂中毒，导致活性下降，B正确；

C.使用催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，从而大大提高生产效率，c正确；

D.根据铜氨液与CO、氨气的反应可知，要使铜氨液再生，需使平衡向逆反应方向移动，升高温度

或减小气体压强均可使平衡逆移，满足要求，D正确；

16.(1)大于21%Ch和Cb分离能耗较高

(2)-116

⑶be

(1)

①根据图知，进料浓度比c(HCl)：c(O2)一定时，升高温度HC1的转化率降低，说明平衡逆向移动，

升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，所以K(300℃)

大于K(400℃),故答案为：大于；②温度一定时进料浓度比c(HCl)：c(O2)越大，HC1的转化率越

小，所以400℃进料浓度比c(HCl)：c(02)=l：1时，HC1的转化率为最上边曲线，HC1转化率为

4HCl(g)+O2(g),2Cl2(g)+2H2O(g)

起始(mol/L)CnCn00

84%,可逆反应列三段式如下：好心，1/TXnQ"八”"A，.「，则的平衡转化率

转化(mol/L)0.84CoO.21GO.42CoO.42Co

平衡(mol/L)0.16C。O.79CoO.42CoO.42Co

等于与，xioo%=21%；③进料浓度比c(HCl)：c(C>2)过低时，02浓度较大，HC1的转化率较高，

但C12和02分离能耗较高，生产成本提高；

(2)

根据盖斯定律，(卜①《X②+③)X2可得：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=[(166kJ-mol

x)x|+(-40kJ・mo「i)x/(-⑵kJ・mo「i)]x2=-116kJ・mori,故答案为：-116；

(3)

4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应，若要提高HC1的转化率，需要使平

衡向着正向移动，可增加反应体系的压强或及时分离出产物，均可提高HC1的转化率，故答案选

bco

17.(1)0.3mol/(L.min)75%60%13.68:5133.3

(2)不变0.3mol/L>逆反应

⑶⑥⑦⑧

(1)①前3min内平均反应速率：v(NH3)=gmol/(L.min),速率之比等于化学计量数之比，v(H2)=

0.3mol/(L-min)；

②平衡时N2的消耗量为L5mol,转化率为75%；NH3的体积分数为二<…=60%；混合气体的平

均摩尔质量为*2：；3*17酶。]=".6g/mol；反应前后压强之比等于物质的量之比=1.6:1=8:5；

③平衡常数K=7r*=133.3；

0.lx0.3

(2)

若在4min时，保持体积不变，通入速气，平衡不移动，氨气浓度不变。②若在4min时，保持

竺2

压强不变，通入速气使容积增大一倍，瞬间《NH3)变为0.3mol/L,Q==133.3x22>K,平衡