(练习)基础课时固基练(8) 化学反应的调控-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

基础课时固基练(8)　化学反应的调控 1．工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400～500 ℃和常压下的催化氧化：2SO2＋O22SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述相关说法中错误的是(　　) A．反应温度选择400～500 ℃是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果 B．因为在常压下该反应的速率和SO2的转化率已经很高了，所以选择常压条件主要是从生产成本角度考虑 C．为提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度 D．使用催化剂是为了加快反应速率，提高SO3产率 D　[催化剂不影响平衡移动，则使用催化剂是为了加快反应速率，而SO3产率不变，D错误。] 2．水煤气的主要成分为CO和H2，工业上常利用CH4和H2O在催化剂和一定条件下来制备水煤气，原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0。下列条件中最适宜工业生产水煤气的是(　　) A．温度为25 ℃，压强为50 kPa B．温度为25 ℃，压强为101 kPa C．温度为500 ℃，压强为1 000 kPa D．温度为800 ℃，压强为250 kPa D　[对于反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＞0，反应物气体的物质的量小于生成物气体的物质的量之和，则增大压强，平衡逆向移动，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则工业生产水煤气，可在高温下进行，排除A、B，C、D相比较，D压强较小，有利于平衡正向移动。] 3．某工厂的一种无害化处理反应为6NO＋4NH35N2＋6H2O。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A．增大反应物浓度能减慢反应速率 B．降低温度能加快反应速率 C．使用催化剂能加快反应速率 D．NO与NH3能100%转化为产物 C　[增大反应物浓度，反应速率增大，A错误；降低温度，反应速率减小，B错误；使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；可逆反应不能100%转化为产物，所以NO与NH3不能100%转化为产物，D错误。] 4．纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＜0。下列有关说法正确的是(　　) A．纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应的转化率 B．缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，CO的浓度增大 C．温度越低，越有利于CO催化加氢 D．从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正、反应速率 B　[应用纳米技术能够提高催化剂的催化性能，但不能改变化学平衡，A错误；缩小容器体积，平衡正向移动，但由勒夏特列原理可知CO的浓度增大，B正确；催化剂的活性受温度影响，降温可能导致催化剂活性下降，不利于CO的催化加氢，C错误；降低生成物浓度，达到新的平衡，浓度下降，正、逆反应速率比原平衡慢，D错误。] 5．据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。 下列叙述错误的是(　　) A．使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 B　[B项，加热可以加快化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，故不正确。] 6．CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是___________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 [解析]　从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故ΔH<0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在压强1.3×104 kPa下，CO的转化率已经很大，再增大压强，CO的转化率提高不大，但对设备和材料的要求越高，需要的动力更大，会增加投资和能量消耗，在工业生产中不经济。 [答案]　<　在250 ℃、1.3×104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，经济效益低 7．中国学者在水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH]中攻克了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如图，下列说