课时梯级训练(9) 化学反应的调控（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(9)　化学反应的调控

1．下列是德国化学家哈伯工业合成氨的流程图，其中为提高原料转化率和增大反应速率而采取的措施是(　　)

A．①②③     B．②④⑤

C．②③     D．②⑤

D　解析：净化干燥可以使产物更纯净，但不能提高原料转化率和增大反应速率，①不符合题意；加压可以增大反应速率，且该反应为气体化学计量数之和减小的反应，可以使平衡正向移动，提高原料转化率，②符合题意；催化剂可以增大反应速率，但不改变原料转化率，高温可以增大反应速率，但平衡会逆向移动，不能提高转化率，③不符合题意；液化分离可以使平衡正移，提高转化率，但生成物浓度减小，反应速率会减小，④不符合题意；氮气和氢气的循环使用，也可提高原料的转化率，同时提高反应物的浓度，增大反应速率，⑤符合题意。

2．SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应原理为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0。该法可能发生副反应4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)。投料比一定时，下列说法不正确的是(　　)

A．提高NO平衡转化率的条件是高温高压

B．提高NO平衡转化率的条件是低温低压

C．减少副反应的措施是选择合适的催化剂

D．减少副反应的措施是控制O2的用量

A　解析：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)是正向气体总体积增大的放热反应，减小压强、降低温度，平衡正向移动，NO平衡转化率提高，A错误，B正确；选择合适的催化剂，提高反应的选择性，减少副反应的发生，C正确；在O2足量时，易发生副反应，故控制O2的用量，可减少副反应的发生，D正确。

3．化学反应的调控对于工业生产具有积极意义，下列关于调控措施的说法错误的是(　　)

A．硫酸工业中，在高温、高压、催化剂作用下，可提高生产效益

B．硫酸工业中，为提高SO2的转化率，可通入稍过量的空气

C．工业合成氨，考虑催化剂的活性，选择400～500 ℃的反应温度

D．工业合成氨，迅速冷却、液化氨是为了使化学平衡向生成氨的方向移动

A　解析：高温、高压、催化剂是合成氨的条件，硫酸工业不需要高压，A错误；为提高SO2的转化率，可通入稍过量的空气，B正确；升高温度可增大反应速率，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且催化剂的活性与温度有关，则反应温度选择400～500 ℃是从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，C正确；工业合成氨，迅速冷却、液化氨，是为了使化学平衡向生成氨的方向移动，D正确。

4．“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法，在生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：

主反应：3C4H8(g) 4C3H6(g)；副反应：C4H8(g) 2C2H4(g)。

测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示：

平衡体系中的C3H6(g)和C2H4(g)的质量比是工业生产C3H6(g)时选择反应条件的重要依据之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，据图1和图2判断，反应条件应选择下列中的(　　)

A．300 ℃、0.1 MPa     B．700 ℃、0.1 MPa

C．300 ℃、0.5 MPa     D．700 ℃、0.5 MPa

C　解析：由图1可知，300 ℃时C2H4(g)的质量分数接近于0，而温度升高，C2H4(g)的质量分数增大，选择300 ℃；由图2可知，压强增大，C2H4(g)的质量分数减小，C3H6(g)的质量分数增大，选0.5 MPa，因此控制反应条件是300 ℃、0.5 MPa。

5．在30 MPa下，工业合成氨生产过程中，N2与H2按体积比为1∶3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，

另一条是平衡时的曲线。

下列说法不正确的是(　　)

A．图中表示该反应的平衡曲线是 Ⅰ

B．图中a点，容器内气体n(N2)∶n(NH3)＝1∶2

C．图中b点，反应速率：v正＞v逆

D．控制在500～550 ℃时，平衡混合物中NH3的体积分数最大

B　解析：合成氨为放热反应，故随着温度的升高，平衡逆向移动，NH3的体积分数会逐渐降低，故曲线 Ⅰ 表示该反应平衡时的曲线，A正确；设反应前N2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol，a点时消耗N2的物质的量为x mol。

列式：＝50%，解得x＝，此时n(N2)∶n(NH3)＝(1－)∶＝1∶4，B错误；b点后NH3的体积分数仍在增大，说明反应仍在向正反应方向进行，此时v正＞v逆，C正确；曲线 Ⅱ 表示随着反应的进行，NH3的体积分数逐渐增大，但反应达到平衡状态后继续升温，氨的体积分数减小，图中500～550 ℃时，平衡混合物中NH3的体积分数最大，D正确。

6．已知2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－197.8 kJ/mol。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如表所示：

下列说法不正确的是(　　)

A．一定压强下降低温度，SO2平衡转化率增大