2.4.化学反应条件的优化-工业合成氨 课后练习 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

2024-09-17
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2.4.化学反应条件的优化-工业合成氨课后练习-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1 一、单选题 1.下列关于反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)  ΔH=-90.7kJ·mol-1说法正确的是 A.平衡时升高温度,v(正)减小,v(逆)增大 B.使用催化剂能提高平衡时CH3OH的产率 C.反应的平衡常数可表示为K= D.反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和 2.在密闭容器中进行如下反应:N2+3H2⇌2NH3,若将平衡系中各物质的浓度都增大到原来的2倍,则产生的结果是 A.平衡不移动 B.平衡向正反应方向移动 C.平衡向逆反应方向移动 D.正反应速率增大,逆反应速率减小 3.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是      A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 B.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 C.H2(g)+I2(g) 2HI(g)    ΔH>0 D.2A(g)+B(g) 2C(g)    ΔH>0 4.下列人们在生活、生产、实验中的相关措施中,不是用来调控化学反应速率的是 A.将食物存放在温度低的地方 B.火力发电厂将烟囱建得很高 C.实验时,通常将颗粒状的固体药品研细混匀后进行反应 D.把催化剂投入溶液后再进行化学实验 5.我国最早的造纸技术是以嫩竹为原料,加入消石灰制成纸浆,再经多道工序加工成纸。下列有关说法不正确的是 A.造纸过程中发生复杂的物理化学变化 B.将等物质的量的消石灰与碳酸钠混合溶于水,溶液呈碱性 C.消石灰为常见的二元弱碱 D.可将竹子剁碎以提高反应速率 6.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是 A.新制氯水光照下颜色变浅 B.红棕色的气体体系加压后颜色先变深后变浅 C.对平衡体系增大压强使气体颜色变深 D.向橙色溶液中加入一定浓度的NaOH溶液后,溶液变为黄色 7.科学工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“•”标注,Ts表示过渡态。    下列有关叙述正确的是 A.前三步总反应的ΔH>0 B.•HOCO转化为•CO和•OH为吸热过程 C.催化剂通过参与化学反应,能降低反应的活化能,提高反应物的转化率 D.历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为•CO+•OH+•H+3H2(g)= •CO+3H2(g)+H2O(g) 8.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)    K=0.1。反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO的物质的量为8mol。下列说法正确的是 A.通入Ar,气体压强增大,上述反应正向移动 B.通入CO的瞬间,逆反应速率逐渐增大 C.CO的平衡转化率为80% D.反应前H2S物质的量为7mol 9.铁块(一小块)与稀硫酸反应,为了加快此反应的速率但不改变的生成量。下列措施可行的是 A.加入固体 B.改用稀硝酸 C.将的稀硫酸换成98%的硫酸溶液 D.将铁块换成等质量的铁粉 10.已知:  ,向恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A.容器内压强不变,表明反应达到平衡 B.t2时改变的条件:向容器中加入C C.平衡常数K: D.平衡时A的体积分数: 11.为了探究影响锌与盐酸反剧烈程度的因素,某学习小组设计了下列实验: 实验①(常温下) 实验②(常温下) 实验③ 下列说法正确的是 A.对比实验①和②,可研究盐酸的浓度对反应剧列程度的影响 B.对比实验②和③,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响 C.对比实验②和③,可研究温度对反应剧烈程度的影响 D.对比实验①和②,可研究温度对反应剧烈程度的影响 12.对于反应2A+B3C(g),改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是 A.增大反应物的量 B.减小反应容器的体积 C.减少生成物浓度 D.升高温度 13.在不同的条件下,向不同的密闭容器中通入,只发生反应:。测得丁烷的浓度()随反应时间(min)的变化如下表(表中浓度、时间单位已省略)。下列说法正确的是 实验序号 时间 浓度 温度/ 0 5 10 15 20 25 30 1 3.0 2.4 2.08 1.80 1.62 1.50 1.50 2 3.0 2.0 1.68 1.52 1.50 1.50 1.50 3 3.0 1.60 1.18 1.0 1.0 1.0 1.0 A. B.实验1使用了催化剂,实验2未使用催化剂 C.实验2中内 D.实验3中丁烷的平衡转化率约为 14.可逆反应2A+B(s)C达到平衡后,加压或升温,A的转化率都增大,则下列结论一定正确的是 A.A为非气体,C为气体,正反应为放热反应 B.A为气体,C的状态不确定,正反应为吸热反应 C.A、C均为气体,正反应为吸热反应 D.A为气体,C为非气体,正反应为放热反应 15.在一定条件下,反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在一密闭容器中达到平衡。充入适量氢气,增大容器的体积,维持H2的浓度和容器的温度不变,跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率将(  ) A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 16.我国科研人员提出了由 CO2和CH4转化为CH3COOH的催化反应历程。该催化反应历程示意图如下。下列说法错误的是    A.①→②放出能量并形成了C一C键 B.CH4→CH3COOH过程中,有C一H键发生断裂 C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% 17.在2L的密闭容器中,  ,将2molA气体和1molB气体在反应器中反应,测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A.反应的 B.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数 C.图中Y点v(正)>v(逆) D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率 18.在密闭容器中发生反应。图a表示恒温条件下随时间的变化情况,图b表示恒压条件下,平衡体系中的质量分数随温度变化情况。下列说法不正确的是 A.图a中,变化的原因可能是缩小体积 B.依据图b分析可知,该化学反应 C.图b中,C→A所需的时间为x,D→B所需时间为y,则x<y D.若要测定的相对分子质量,尽量选择低压、高温条件 19.一定温度下,向容器相同的恒容密闭容器中充入1mol M和W的混合物气体和4mol N,发生如下反应 反应Ⅰ.     反应Ⅱ.     实验测得起始充入的与M和W的平衡转化率的关系如图所示。下列说法正确的是 A.曲线表示起始充入的与M的平衡转化率的关系 B.x>1 C.若M和W的转化率均处于b点状态时,反应Ⅰ和Ⅱ均存在 D.若缩小容器的容积,达到新平衡后P的体积分数与原平衡相等 20.在下列物质的工业制法中,生产操作和它的主要目的都正确的是 A.NaOH: 电解槽的阴极产生的是H2,NaOH在阳极附近产生 B.H2SO4:在高温高压下转化SO2,提高转化率和反应速率 C.NH3:氮氢循环操作,提高NH3平衡浓度 D.Na2CO3:分离NaHCO3后的母液中加入食盐,促进NH4Cl结晶 21.298K,发生反应H2O2+2HI=I2+2H2O,反应速率与浓度关系式为v=k c(HI) m·c(H2O2)n,k 为速率常数,实验测定数据如下: 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/mol·L﹣1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/mol·L﹣1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 溶液出现棕黄色的时间t/s 13 6.5 t1 6.5 t2 v/mol·L﹣1·s﹣1 0.0076 0.0153 v1 0.0151 v2 下列说法错误的是 A.m=1,n=1 B.反应速率常数k只与温度有关 C.v1=v2,由表中数据可得出结论,该反应只要增大反应物浓度,化学反应速率加快 D.化学反应速率与反应物浓度的关系与化学方程式系数无确定关系 22.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOOH,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法错误的是      A.I1→I2的反应为该反应的决速步 B.该反应过程中一定存在H-O键断裂 C.反应达到平衡状态后,升温使平衡逆向移动 D.使用催化剂能改变反应活化能和反应热 23.天然气脱硝的反应原理为    。在1L恒容密闭容器中充入3mol(g)和2mol(g)发生上述反应,平衡时、的物质的量分数与温度的关系如图所示,N点表示410K时的物质的量分数。下列说法正确的是    A.上述反应的正反应是吸热反应 B.443K时,和的平衡转化率相等 C.N点的正反应速率大于逆反应速率 D.443K时该反应的平衡常数K为4 24.我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程,其示意图如下: 下列说法不正确的是 A.总反应方程式为:CO2+4H2⇌CH4+2H2O B.温度越高,催化剂的催化效果一定越好 C.在反应历程中,H-H与C=O断裂吸收能量 D.反应过程中,催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能 25.下列对图象的叙述正确的是(  ) A.图1对于反应:,图①中的横轴x可以表示压强 B.图2表示其他条件相同时,甲、乙两份等浓度等体积的双氧水分解,乙中加入少量氯化铁 C.图3可表示乙酸溶液中通入氨气至过量时溶液导电性的变化 D.图4若除去0.1mol∙L-1CuSO4溶液中的,可向溶液中加入适量NaOH至pH约为7 二、填空题 26.反应过程中的能量变化如图,回答下列问题。 (1)该反应△H= (用含E1、E2式子表示); (2)在反应体系中加入催化剂,E1 (填“增大”、“减小”、“不变”),△H (填“增大”、“减小”、“不变”)。 27.将0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1 g/mL)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。 (1)实验时放出气体的总体积是 。 (2)放出一半气体所需的时间为 。 (3)A、B、C、D各点反应速率的快慢顺序为 。 (4)解释反应速率变化的原因: 。 (5)H2O2初始状态的浓度为 。 28.(1)在一个容积3L的密闭容器里进行如下反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应开始时n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=0.8mol。 ①前2min内用NH3表示该反应的反应速率 ; ②到2min末N2的转化率为 ; ③下列条件能加快该反应的反应速率的有 ; A.保持体积不变,再向容器中充N2 B.保持体积不变,再向容器中充He C.保持压强不变,再向容器中充He D.选择合适的催化剂 ④一段时间后,下列条件下能说明该反应已达到平衡状态的是: 。 A.2v正(H2)=3v逆(NH3) B.N2的体积分数不再改变 C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2 D.混合气体的密度不再变化 (2)已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O(该反应速率的快慢可通过出现浑浊所需要的时间来判断)。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验: 实验序号 反应温度 Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 10.0 0.50 V2 ③ 20 10.0 0.10 4.0 0.50 V3 该实验①、②可探究 对反应速率的影响,因此V1和V2分别是 、 。实验①、③可探究 对反应速率的影响,因此V3是 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B C C D D D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C D B C C B C B D 题号 21 22 23 24 25 答案 B D D B A 1.D 【详解】A.升高温度,v(正)、 v(逆)都增大,A错误; B.使用催化剂不能提高平衡时CH3OH的产率,B错误; C.反应的平衡常数可表示为K=,C错误; D.ΔH=反应物所含化学键键能总和-生成物所含化学键键能总和<0,说明反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和,D正确。 2.B 【详解】浓度都增大2倍,相当于在原来的基础上加压,增大压强,平衡向正反应方向进行,NH3的体积分数增大,正逆反应速率增大,故答案选B。 3.B 【详解】在t1时刻升高温度或增大压强,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,如是升高温度,正反应应为放热反应,如是增大压强,则反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,只有B符合,故选B。 4.B 【详解】A.将食物存放在温度低的地方,温度降低,化学反应速率减小,是用来调控化学反应速率的,故A不符合题意; B.火力发电厂的烟囱是用来排放废气的,其高度不影响反应速率,不是用来调控化学反应速率的,故B符合题意; C.将颗粒状的固体药品研细,固体表面积增大,化学反应速率加快,用来调控化学反应速率的,故C不符合题意; D.使用催化剂能加快化学反应速率,用来调控化学反应速率的,故D不符合题意; 答案选B。 5.C 【详解】A.造纸过程中发生了复杂的物理化学变化,A正确; B.消石灰和碳酸钠反应生成易溶于水的氢氧化钠,溶液碱性增强,B正确; C.消石灰是氢氧化钙,为二元强碱,C错误; D.粉碎能够增大接触面积,加快反应速率,D正确; 故选C。 6.C 【详解】A.新制的氯水在光照下发生,,次氯酸浓度减小,平衡正向移动,导致氯气的浓度减小,颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意; B.缩小容积以增大压强,可以使NO2浓度先明显增大,由于的正反应是气体体积减小的方向,增大压强能使平衡正向移动,导致NO2浓度逐渐减小至不变(比原平衡时增大),颜色先变深后变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意; C.对平衡体系增大压强,采取的措施一般为缩小容器的容积,因此反应物和生成物的浓度均增大,因此混合气体的颜色加深,反应为气体分子数不变的反应,故平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意; D.碱能中和H+或减小H+浓度,使的平衡正向移动,因此溶液由橙色变为黄色,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意; 故选C。 7.D 【详解】A.由图像分析可知,前三步总反应,反应物能量高,生成物能量低,故反应放热,△H<0,A错误; B.根据图像,•HOCO 转化为•CO和•OH是图中的第三步反应,是放热过程,B错误; C.催化剂只能增大反应速率,不会影响平衡,对转化率无影响,C错误; D.根据图像分析可知, Ts3活化能最小,历程中活化能(能垒)最小的反应方程式为•CO+•OH+•H+3H2(g)= •CO+3H2(g)+H2O(g),D正确; 故答案选D。 8.D 【详解】A.该反应是气体系数之和不变的反应,恒容恒温下,通入Ar,气体压强虽然增大,但组分浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动,故A错误; B.通入CO的瞬间,生成物浓度不变,逆反应速率不变,故B错误; C.从开始反应到达到平衡,CO的平衡转化率为=20%,故C错误; D.根据反应方程式,达到平衡时,消耗n(CO)=n(H2S)=2mol,生成n(COS)=n(H2)=2mol,组分的化学计量数均为1,因此平衡常数K==0.1,解得n(H2S)=5mol,则起始时通入硫化氢的物质的量为(5+2)mol=7mol,故D正确; 答案为D。 9.D 【详解】A.加入固体,醋酸根与氢离子反应生成醋酸,氢离子浓度降低,反应速率降低,故A不符合题意; B.改用稀硝酸,铁与稀硝酸不生成氢气,氢气生成量发生改变,故B不符合题意; C.将的稀硫酸换成98%的硫酸溶液,铁与浓硫酸发生钝化,氢气生成量发生改变,故C不符合题意; D.将铁块换成等质量的铁粉,接触面积增大,反应速率加快,氢气生成量不改变,故D符合题意。 综上所述,答案为D。 10.B 【详解】A.该反应为气体体积不变的反应,反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变,故压强不变不能判定平衡状态,A错误; B.t2时正反应速率瞬间不变,然后增大,可知改变的条件为向容器中加入C,B正确; C.平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,K(II)=K(I),C错误; D. t2时加入C,平衡逆向移动,平衡时A的体积分数增大,故φ (II)>φ(I),D错误; 故选B。 11.A 【详解】A.对比实验①和②,锌的质量相同,稀盐酸的体积相同,反应条件相同,但稀盐酸的浓度不同,可研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响;即10%的盐酸溶液比5%的稀盐酸反应更剧烈,故A正确; B.对比实验②和③,锌的质量相同,稀盐酸的体积相同,因锌和稀盐酸反应的条件(温度)不同,稀盐酸的浓度不同,无法研究盐酸的浓度对反应剧烈程度的影响,故B错误; C.对比实验②和③,锌的质量相同,稀盐酸的体积相同,但稀盐酸的浓度不同,无法研究温度对反应剧烈程度的影响,故C错误; D.对比实验①和②,锌的质量相同,稀盐酸的体积相同,但稀盐酸的浓度不同,无法研究温度对反应剧烈程度的影响,故D错误; 故选:A。 12.C 【详解】A.若A、B为固体,增大反应物的量,不能改变反应物的浓度,平衡不移动,故A不符合题意; B.反应体系中反应物A、B的状态未知,若A、B均为气体,该平衡体系反应前后气体分子数不变,减小反应容器的体积相当于增大压强,平衡不移动,故B不符合题意; C.减少生成物浓度,平衡正向移动,故C符合题意; D.该反应正反应方向是吸热还是放热未知,升高温度,平衡移动的方向无法确定,故D不符合题意; 答案选C。 13.D 【详解】A.对比1、3组数据,第三组先达到平衡状态,因此T1<T2,故A错误; B.对比1、2组数据,第二组先达到平衡状态,因此实验2使用了催化剂,实验1未使用催化剂,故B错误; C. 实验2中内丁烷浓度由3.0mol/L降低到1.68mol/L,因此浓度变化量为1.32mol/L,反应速率为0.132 ,由于,则甲烷反应速率也为0.132 ,故C错误; D. 达到平衡时,丁烷浓度变化量为2mol/L,则其转化率为66.7%,故D正确; 故答案选D。 14.B 【详解】加压或升温,A的转化率都增大,说明正反应是体积减小的、吸热的可逆反应。由于物质B是固体,所以A一定是气体,C可能为气体也可能为非气体,正反应为吸热反应,答案选B。 15.C 【详解】保持温度不变,则平衡常数不变,增大容器体积,维持H2的浓度不变,则的值不变,仍等于原平衡常数,平衡不发生移动,故CO的转化率不变,C项正确。 16.C 【详解】A.根据图知,根据图知,反应物总能量大于生成物总能量,所以该反应是放热反应,且最后生成C-C键,故A正确; B.CH4→CH3COOH 过程中,甲烷中 C-H 键发生断裂生成甲基,所以有C-H键断裂,故B正确; C.催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动,不改变转化率,故C错误; D.甲烷和二氧化碳反应只生成 CH3COOH,没有其它副产物生成,所以原子利用率100%,故D正确; 故选:C。 17.B 【分析】如图所示,实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示,在250℃左右,A的转化率达到最大,则温度小于250℃时,温度越高,反应速率越大,测得的A的转化率也越高,温度大于250℃时,温度越高,测得的A的降低,是因为该反应逆向移动,由此可知该反应为放热反应。 【详解】A.由分析可知,在250℃左右,A的转化率达到最大,温度大于250℃时,温度越高,测得的A的降低,是因为该反应逆向移动,由此可知该反应为放热反应,即ΔH<0,A错误; B.该反应是放热反应,升高温度,平衡常数减小,X点的温度小于Y的温度,故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数,B正确; C.如图所示,Y点实线和虚线重合,即测定的A的转化率就是平衡转化率,则Y点v(正)=v(逆),C错误; D.Z点增加B的浓度,平衡正向移动,A的转化率提高,D错误; 故选B。 18.C 【详解】A.图a中,A1到A2NO2浓度突然增大,且恢复平衡后NO2浓度大于原平衡时的浓度,则可能的原因为缩小体积,A正确; B.根据图b可知,随着温度升高,N2O4的质量分数逐渐减小,说明升高温度化学平衡逆向移动,则该反应为放热反应,ΔH<0,B正确; C.图b中,A、C点温度低于B、D点,则C到A的反应速率低于D到B的反应速率,x>y,C错误; D.已知该反应正反应为气体体积减小的放热反应,要测定二氧化氮的相对分子质量,则需要让平衡尽可能逆向移动,则选择低压、高温较为合适,D正确; 故答案选C。 19.B 【详解】A.W只是Ⅱ的反应物,增大,W的平衡转化率增大,表示起始充入的与W的平衡转化率的关系,A项错误; B.根据2个反应方程式可知,当x=1时,即M和W等物质的量,M的平衡转化率大于W,当x>1时,M的平衡转化率才可能等于W,B项正确; C.对于反应Ⅰ:,对于反应Ⅱ:,C项错误; D.缩小容器体积,反应Ⅱ正向进行,M减小,Q增多,反应Ⅰ逆向进行,P的体积分数改变,D项错误; 故选B。 20.D 【详解】A.电解食盐水制备NaOH,电解槽中的阴极上氢离子得到电子生产氢气,所以水电离出的氢氧根离子在阴极产生,则NaOH在阴极附近产生,故A错误; B.工业制硫酸中,SO2转化为SO3是气体体积缩小的可逆放热反应,则高温不能提高转化率,但能增加反应速率,高压却能提高转化率和反应速率,但对设备要求很高,一般采用常压,故B错误; C.氮氢循环操作,只能提高氮气和氢气的利用率,但不能提高NH3平衡浓度,故C错误; D.NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液,加入食盐,根据同离子效应,能促进NH4Cl从溶液在析出,故D正确; 答案D。 21.B 【详解】A.根据实验1、2、4数据代入v=k c(HI) m·c(H2O2)n中,可得:0.0076=k(0.1) m×(0.1)n、0.0153=k(0.1) m·(0.2)n 、0.0151=k(0.2) m·(0.1)n,解得:m≈1,n≈1,故A正确; B.根据A项分析,v=kc(HI)·c(H2O2),c(HI)和c(H2O2)一定时,改变温度或使用催化剂都可以加快反应速率,则反应速率常数k会增大,由此可知,反应速率常数k与温度和使用催化剂都有关,故B错误; C.根据实验2和4可知,改变不同反应物浓度,当浓度改变的倍数相等时,反应速率也基本相等,实验3和5中,不同反应物浓度改变的倍数也相等,则可得出v1=v2;由表中数据可知,实验2和4与实验1相比,都是增大不同反应物的浓度,其反应速率都比实验1大,则可以得出结论,该反应只要增大反应物浓度,化学反应速率加快,故C正确; D.一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果,不能随意根据反应的化学方程式直接写出,即与化学方程式系数无定量关系,故D正确; 答案选B。 22.D 【详解】A.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步,从图中可知,I1→I2的活化能最大,故I1→I2反应为该反应的决速步,A正确; B.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOOH,则该反应过程中一定存在H-O键断裂,B正确; C.该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量,说明该反应是放热反应,则平衡状态时,升温使反应逆向移动,C正确; D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但不能降低反应热,反应热只与反应物总能量和生成物总能量差值相关,与反应过程无关,D错误; 故选D。 23.D 【详解】A.由图可知,升高温度,的物质的量分数减小,说明平衡逆向移动,该反应是放热反应,故A错误; B.由方程式可知,在1L恒容密闭容器中充入3mol(g)和2mol(g)发生反应,和转化量之比为2:1,和的平衡转化率不相等,故B错误; C.N点表示410K时的物质的量分数,小于平衡时的物质的量分数,说明此时反应逆向进行,N点的正反应速率小于逆反应速率,故C错误; D.443K时,和的物质的量分数相等,设的转化量为xmol,则3-x=0.5x,x=2,该反应的平衡常数K==4,故D正确; 故选D。 24.B 【详解】A.由图可知CO2和H2转化为产品CH4,还生成水,则总反应方程式为CO2+4H2⇌CH4+2H2O,故A正确; B.催化剂都有合适的催化温度,在合适的温度催化效果最好,不一定温度越高越好,故B错误; C.化学变化中有化学键的断裂和生成,断键吸收能量,则反应历程中,H−H键与C=O键断裂吸收能量,故C正确; D.催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能,则该过程中催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能,故D正确; 故答案为B; 25.A 【详解】A.对于反应:,增大压强,平衡正向移动,A2的体积分数减小,故A正确; B.由图2可知,甲比乙先达到平衡,说明甲中加入少量催化剂氯化铁使反应速率加快,故B错误; C.乙酸溶液中通入氨气,首先生成强电解质乙酸铵,溶液的导电能力增强,再通入氨气,离子浓度基本不变,所以溶液的导电能力是先增强再基本保持不变,故C错误; D.向溶液中加入适量NaOH至pH约为7的时候,铜离子也开始沉淀,故D错误; 故答案为A。 26.(1) (2) 减小 不变 【详解】(1)反应热等于生成物能量减去反应物能量的差值,该反应为放热反应,由图可知△H=,故答案为:; (2)催化剂能降低反应所需的活化能,但不影响反应热,因此减小,△H不变,故答案为:减小;不变; 27. 60mL 1min D>C>B>A 随着反应的进行,双氧水的浓度逐渐减小,反应速率也随着减小 0.11 mol•L﹣1 【详解】(1)反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑,该反应为不可逆反应,在5min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解,由图像可知,生成氧气的总体积为60mL,故答案为60ml; (2)由图像可知,当时间进行到1min时,生成氧气的体积为30mL,此时生成的氧气为总体积的一半,需要的时间为1min,故答案为1min; (3)由图可知,随着反应的进行,相同时间内产生气体的体积减小,反应速率减小,即A、B、C、D各点反应速率的快慢顺序为D>C>B>A,故答案为D>C>B>A; (4)随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,所以速率逐渐减小,故答案为:随着反应的进行,双氧水的浓度逐渐减小,反应速率也随着减小; (5)生成氧气的体积为60mL,即0.06L, ,解得:n(H2O2)=≈0.00536mol,所以c(H2O2)=≈0.11 mol•L﹣1,故答案为:0.11 mol•L﹣1。 28. 0.4mol ▪L-1 ▪min-1 80% AD AB 温度 10 0 浓度 6 【详解】(1)①根据已知条件列出“三段式”: 前2min内用NH3表示该反应的反应速率为=0.4mol ▪L-1 ▪min-1,故答案为:0.4mol ▪L-1 ▪min-1; ②2min末N2的转化率为=80%,故答案为:80%; ③A.保持体积不变,再向容器中充N2,N2的浓度增大,反应速率增大,故A选; B.保持体积不变,再向容器中充He,各物质浓度不变,反应速率不变,故B不选; C.保持压强不变,再向容器中充He,体积增大,各物质浓度减小,反应速率减小,故C不选; D.选择合适的催化剂,可以加快反应速率,故D选; 故答案为:AD; ④A.2v正(H2)=3v逆(NH3)时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故A选; B.N2的体积分数不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B选; C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故B不选; D.反应过程中气体的总体积和总质量都不变,混合气体的密度一直不变,当混合气体的密度不再变化时,不能说明反应达到平衡,故D不选; 故答案为:AB; (2)由表格数据可知,①、②组实验温度不同,其他条件都相同,则该实验①、②可探究温度对反应速率的影响,①、②组实验混合液体总体积要相同,则V1=10,V2=0;实验①、③混合液体中稀硫酸的浓度不同,其他条件都相同,则实验①、③可探究浓度对反应速率的影响,实验①、③混合液体的总体积要相同,V3=10-4=6;故答案为:温度;10;0;浓度;6。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.4.化学反应条件的优化-工业合成氨  课后练习    2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
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