2026年化学家化学反应原理与应用题目

2026年化学家化学反应原理与应用题目一、选择题（每题2分，共20题）说明：本题主要考察基础化学反应原理及工业应用中的常见考点，结合我国化工行业发展趋势设计。1.在工业上制取硫酸的过程中，二氧化硫催化氧化的主反应为2SO₂+O₂⇌2SO₃。若提高反应温度，该反应的平衡常数K将如何变化？A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小2.对于气相反应2A(g)+B(g)⇌C(g)，若在恒温恒容条件下充入惰性气体，反应速率将如何变化？A.增大B.减小C.不变D.无法确定3.在电解饱和食盐水制备氯气的过程中，阳极发生的反应为______。A.2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑B.2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻C.Na⁺+e⁻=NaD.4OH⁻-4e⁻=O₂↑+2H₂O4.对于放热反应，升高温度将导致反应速率______，但平衡转化率______。A.增大，增大B.增大，减小C.减小，增大D.减小，减小5.在合成氨工业中，N₂+3H₂⇌2NH₃为放热反应。为提高氨的产率，应采取______措施。A.降低温度、增大压强B.升高温度、减小压强C.降低温度、减小压强D.升高温度、增大压强6.在有机合成中，醇的氧化产物可能是醛、酮或羧酸，这取决于______。A.醇的种类B.氧化剂的强弱C.反应温度D.以上都是7.对于反应2NO₂(g)⇌NO(g)+NO₃(g)，若在催化剂作用下，反应活化能将如何变化？A.增大B.减小C.不变D.无法确定8.在工业上用氨氧化法制硝酸的过程中，第一步反应为4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O。该反应属于______反应。A.酸性氧化B.中性氧化C.碱性氧化D.还原反应9.对于可逆反应，正反应活化能大于逆反应活化能，则该反应为______反应。A.吸热B.放热C.中性D.无法确定10.在电化学保护中，牺牲阳极阴极保护法适用于______。A.铁在酸性环境中的腐蚀B.铜在碱性环境中的腐蚀C.铝在海洋环境中的腐蚀D.镍在高温环境中的腐蚀二、填空题（每空1分，共10题）说明：本题考察化工生产中的关键反应原理及操作条件。1.在合成甲醇的反应CO+2H₂⇌CH₃OH中，为提高转化率，应______反应温度，______反应压强。2.电解水制氢气的阳极反应为______，阴极反应为______。3.对于反应2SO₂+O₂⇌2SO₃，若平衡常数K=100，则该反应在标准状态下______（填“正向”或“逆向”）进行。4.有机物中的碳碳双键在Br₂的氧化下会生成______，该反应属于______反应。5.在炼钢过程中，用CaO去除生铁中的SiO₂，该反应的化学方程式为______。6.对于放热反应，根据阿伦尼乌斯方程，升高温度将______反应速率常数。7.在工业上制取纯碱的过程中，索尔维法的第一步反应为______。8.对于反应2CO(g)+O₂(g)⇌2CO₂(g)，该反应的ΔH______0（填“>”或“<”）。9.在电镀过程中，待镀件作______极，电解质溶液中的金属离子在阴极得到电子形成金属镀层。10.对于酶催化反应，升高温度会导致酶的活性______（填“升高”“降低”或“不变”）。三、简答题（每题5分，共4题）说明：本题考察对工业反应原理的理解及实际应用能力。1.简述合成氨工业中，为何采用高温高压条件？2.解释牺牲阳极阴极保护法的基本原理。3.在有机合成中，醇的氧化产物为何会因反应条件不同而改变？4.说明电化学保护中，外加电流阴极保护法的适用场景。四、计算题（每题10分，共2题）说明：本题结合实际工业数据，考察反应平衡计算能力。1.在某合成氨工业中，N₂+3H₂⇌2NH₃的反应在700K、30MPa下进行，平衡常数K=6.0×10⁴。若初始投料比为N₂:H₂=1:3（摩尔比），计算氨的平衡转化率。2.电解饱和食盐水制备氯气，电解电流为500A，通电10小时，计算生成的Cl₂质量（假设电解效率为100%）。答案与解析一、选择题答案1.B（升温使平衡常数减小）2.C（恒温恒容下惰性气体不改变浓度）3.A（阳极发生氧化反应）4.B（升温增大速率，但平衡逆向移动）5.A（低温高压有利于平衡正向移动）6.D（醇的种类、氧化剂、温度均影响氧化产物）7.B（催化剂降低活化能）8.C（氨氧化为中性氧化反应）9.B（正反应活化能>逆反应活化能，ΔH<0为放热反应）10.C（铝在海洋环境中易腐蚀，牺牲阳极保护有效）二、填空题答案1.降低，增大2.2H₂O-4e⁻=O₂↑+4H⁺；4H⁺+4e⁻=2H₂↑3.正向4.2Br₂，加成5.CaO+SiO₂=CaSiO₃6.增大7.NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl8.<9.阴10.降低三、简答题答案1.高温有利于催化剂活性，但平衡逆向移动；高压有利于平衡正向移动（合成氨为体积缩小的放热反应）。2.牺牲阳极（如锌）作为阳极被优先腐蚀，保护阴极（如铁）不被腐蚀。3.氧化剂的种类和浓度、反应温度等条件影响醇的氧化产物（如温和氧化生成醛，强氧化生成酮或羧酸）。4.外加电流阴极保护法适用于钢铁结构在强腐蚀环境中的保护，需外加直流电源。四、计算题答案1.设N₂初始浓度为1mol，平衡转化率为x，则平衡时N₂为(1-x)mol，H₂为(3-3x)mol，NH₃为2xmol。K=[NH₃]²/([N₂][H₂]³)=(2x)²/[(1-x)(3-3x)³]=6.0×10⁴解得x≈0.97，