假期作业(六) 化学反应的调控-【快乐假期】2024-2025学年高二化学寒假作业

快乐假期 假期作业六 化学反应的调控 思维整合室 三、实际合成氨工业中选择的生产条件 1.压强：合成氨厂一般采用的压强为 思维导图 温度 2.温度：一般采用的温度为 化学反应速率压强 3.催化剂：合成氨工业普遍使用的是以铁为主 化 催化剂 体的多成分催化剂，又称 温度 自测自查 应 化学平衡 压强 一、较高低温、高压 正反应为气体体积减 调 小的放热反应 温度：400℃~500℃ 二、2.可逆减小 合成氨条件的选择 压强：10MPa~30MPa 三、1.10MPa~30MPa 2.400℃500℃ 催化剂：铁触媒 3.铁触媒 知识梳理 技能提升台 一、工业合成氨的原理是N2(g)十3H,(g)一 技能提升 2NH(g)△H=-92.4kJ·mol-1,从速 1.在一恒容密闭容器中，加入X、Y和合适的 率角度分析，反应需要在 (填“较 催化剂，发生反应：X(g)+Y(s)一Z(g) 高”或“较低”)温度下进行，而从提高反应物 △H>0,在不同温度下，反应开始时，Z的生 成速率的变化如图所示。下列说法正确 转化率的角度分析，反应需要在 的是 (从压强和温度方面回答)条件下进行，原因 乙的生成速率 是合成氨的反应为 二、合成氨反应条件的原理分析 1.反应原理：N2(g)+3H2(g)-一2NH3(g) 100200250300400反应温度/℃ A.可用体系的压强作为化学平衡状态的 △H=-92.4kJ·mol1。 标志 2.反应特点 B.400℃时，催化剂的活性最高，化学反应 合成 可逆性：反应为反应 速率最快 体积变化：正反应是气体体积的反应 C.400℃和200℃时X的平衡转化率都比 反城 烙变：△H0 300℃时高 3.影响因素 D.实际工业生产中，容器的温度宜控制在 (1)增大合成氨反应速率的措施：升高温度， 250℃左右 增大压强，增大反应物浓度，使用催化 2.把NO2和N2O,的混合气体盛在甲、乙两个 大小相同的连通烧瓶里，然后用夹子夹住橡 剂等。 皮管，把甲烧瓶放进冷水里(NO,没有液 (2)提高平衡混合气体中氨的含量措施：降低 化)，乙烧瓶放人热水里，一段时间后，两个 温度，增大压强，增大反应物浓度等。 烧瓶中气体具有相同的 ·16 三022 C.若该反应为放热反应，则反应不需要 加热 冷才 热水 D.反应过程中正反应速率为：v(CO2) A.分子数 B.质量 C.颜色 D.平均相对分子质量 =3v(H2) 3.对于某已平衡的化学可逆反应，下列有关叙 7.2022年，全球首套千吨级二氧化碳加氢制 述正确的是 汽油装置在中国山东开车成功，生产出符合 A.使用合适的催化剂可以使平衡正向移动 国Ⅵ标准的清洁汽油产品，对助力实现“碳 B.升高温度，平衡一定正向移动 中和”及缓解石油短缺具有重大意义。其合 成过程如图所示，下列有关说法正确的是 C.增加生成物的质量，平衡一定逆向移动 D.有气体参加的可逆反应，减小体积、增大 异构化 压强能够加快反应速率 方香化 PG0,→C0C0→烯经烯烃 C~C 4.在合成氨的工业中，为增加氨的日产量而采 Fe.C2 HZSM-5 取的措施中，与平衡移动无关的是( G02+H2 Na-Fe.O./HZSM-5·78%汽油（选#性） A.不断将氨分离出来 A.CO转变成烯烃反应只有碳氢键的形成 B.催化剂HZMS5可以提高汽油中芳香烃 B.使用催化剂 的平衡产率 C.增大原料气的浓度 C.由图可知合成过程中CO2转化为汽油的 D.采用2×10Pa~3×10Pa的压强 转化率为78% 5.化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。 D.若生成C及以上的烷烃和水，则起始时 下列叙述与化学反应调控无关的是( CO和H的物质的量之比不低于5：16 A.油锅起火，盖上锅盖灭火 8.反应NHHS(s)一NH3(g)十H,S(g)在 B.生产糖果，加入食用色素 一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不 C.鲜牛奶冷藏，冷链运输 能使平衡发生移动的是 () D.工业合成氨，研发新型催化剂 ①温度、容积不变时，通入SO2气体②移 走一部分NH,HS固体③容积不变，充入 6.CO,2和H2在一定条件下可合成CH OCH。 氮气④充入氮气，保持压强不变 已知在恒容密闭容器中发生反应：2CO,(g)十 A.①② B.①③ 6H2(g)=CH OCH(g)+3H2O(g)。下 C.①②③ D.②③ 列判断正确的是 9.以下是关于合成氨的有关问题，请回答： A.容器中压强不变可说明反应达到平衡 (1)若在一个容积为2L的密闭容器中加入 状态 0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件 B.增大H2浓度，逆反应速率减小 下发生反应：N(g)+3H(g)=2NH(g) ·17 北壑快乐假期 △H<0,若在5分钟时反应达到平衡，此时 A.上述反应△S<0 测得NH的物质的量为0.2mol。则平衡 B.上述反应平衡常数 时，c(N2)= ,H2的转化率为 c'(N2)·c(H2O) K= c(NH)·c(O2)·c(NO) %。 C.上述反应中消耗1 mol NH,转移电子的 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取 数目为2×6.02×102 的措施有 D.实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机 A.加了催化剂 车辆排放的尾气对空气污染程度越小 B.增大容器体积 2.(2022·湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废 C.降低反应体系的温度 水中的重金属离子，可通过如下反应制备： D.加入一定量N2 2NaHS(s)+CS,(1)-Na CS (s)+H,S(g) (3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮 下列说法正确的是 A.NaCS不能被氧化 气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H(g) B.Na,CS,溶液显碱性 =2NH(g)△H<0,其化学平衡常数K C.该制备反应是熵减过程 与温度T的关系如下表所示： D.CS2的热稳定性比CO2的高 200 300 400 【《益智欢乐谷 K K2 0.5 催化剂的发展和应用 物理化学之父奥斯特瓦尔德最早提出现 请完成下列问题： 代催化剂的定义：在化学反应里能够改变其他 ①写出化学平衡常数K的表达式 物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性 ②试比较K1、K2的大小，K K,(填 质在反应前后都没有改变的物质叫催化剂。 “>”“<”或“=”)； 由于在研究催化、化学平衡和化学反应速率方 ③400℃时，反应2NH(g)一N(g)+3H(g) 面的卓著功绩，1909年奥斯特瓦尔德获得诺 的化学平衡常数为 ,当测得NH、 贝尔化学奖。 N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和 人们对催化剂的认识是长期实践的结果。 2mol时，则该反应有v(N2)正 早在古代，人类就开始利用曲（酶）酿酒制醋； (N2)(填“>”“<”或“=”)。 中世纪炼金术士用硝石作催化剂，以硫黄为原 料制造硫酸；13世纪，人类发现硫酸能使乙醇 高考冲浪 变为乙醚：1835年瑞典化学家贝采尼乌斯首 1.(2022·江苏卷)用尿素水解生成的NH催 次提出“催化”的概念：1905年德国科学家哈 化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方 伯利用催化剂将空气中的氨气与氢气合成氨， 法。反应为4NH(g)+O2(g)十4NO(g)一 在工业上取得成果；20世纪30年代，石油炼 4N2(g)+6H,O(g),下列说法正确的是 制工业广泛使用催化剂：近年来，催化剂更是 ( 发挥着重大的作用。 ·18✉## 6.C 由图像分析可知:反应①随温度的升高,△G逐渐减 假期作业六 化学反应的调控 小;反应②随温度的升高,AG逐渐增大。结合AG一AH 1.D A.该反应是气体体积不变的反应,恒容密闭容器中 一TAS分析解答。A.反应①随温度的升高,AG逐渐减 当控制温度不变时,体系的压强不变,此时不一定达到平 小,则△S一0,故A错误;B.该题我们可以推测自发反应 衡,所以不能用体系的压强作为化学平衡状态的标志,故 时的温度,但无法推测在某一温度时的反应快慢,故B错 A错误;B.图像显示250C时速率比400C高,其他条件 误:C.因AG0时,反应能自发进行,反应①在温度大于 一定时升高温度速率加快,400C时反应速率比250C 1000C时,AG0,此时反应①能自发进行,故C正确 慢,说明400C时催化剂的活性不是最高,故B错误;C D)根据数学知识可知,目为该图像的精距,面反应执品 正反应为吸热反应,升湿平衡正向移动,X的转化率增 截距小于0,△H~0,故D错误;答案选C。 大,所以400C时X的平衡转化率比300C时高,200C 7.AB 时X的乎衡转化率比300C时低,故C错误;D.图像显示 8.解析:(1)A.NHNO。溶于水时混乱度增大,其煸值增 250C时的速率大,250C时催化剂的活性最高,所以实 大,A项正确;B.活泼金属易失去电子,酸性条件下NO 际工业生产中,容器的温度宜控制在250C左右,故D 具有强氧化性,二者反应属于自发反应,B项正确;C,决 正确。 定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质; 2.B 反应2NO(g)--N。O(g).△H<0.因此热水烧瓶中 C项错误:答案为C: 平衡向左移动,短内气体题色加深,气体分子数增多,压强变 (2)△H一TAS一a一T,由于无法判断a和bT值的相对 大,冰水中的平衡向右移动,瓶内气体颜色变浅,气体分子数 大小,故无法确定△H一T△S是大于0还是小于0,所以 减少,压强变小,所以两烧瓶内的化学平衡都发生了移动,左 无法判断该反应是否能自发进行,故答案为:无法判断是 边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色浅,分子数少,平均相 否能。 对分子质量大,两边只有质量相同;答案选B 答案:(1)C (2)无法判断是否能 3.D A.催化剂只改变反应速率,不能使平衡发生移动, 高考冲浪 A错误;B.升高温度,平衡向吸热方向移动,但不一定是 1.C A.左侧反应物气体计量数之和为3,右侧生成物气体 正向移动,B错误;C.若该生成物为固体,增加其质量,平 计量数之和为5,AS0,A错误;B.由方程形式知,K 衡不移动,C错误:D.有气体参加的可逆反应,减小体积 c(CS).c(H) c(CH)·(H).B错误;C.由题图知,经过步骤I后, 增大压强,气体物质的浓度变大,反应速率加快,D正确。 综上所述,答案为D. H.S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了 4.B 作用力,C正确:D.由方程式知,消耗1molH。S同时生 5.B A.油锅起火,盖上锅盖灭火,是隔绝空气灭火,与化学 成2molH.,转移4mole,数目为4×6.02×10*,D错 反应调控有关,A项不符合题意;B.生产糖果,加入食用 误:答案选C. 色素,与化学反应调控无关,B项符合题意;C.鲜牛奶冷 2.B A.SiO。和C在高温下发生反应生成Si和CO,因此, 藏,冷链运输,是降低温度,减缓反应速率,与化学反应调 制备粗硅的化学方程式为SiO+2C高温Si+2CO,A说法 控有关,C项不符合题意:D.工业合成氢,研发新型催化 正确;B.在晶体硅中,每个Si与其周围的4个Si形成共 剂,加快反应速率,与化学反应调控有关,D项不符合 题意。 价键并形成立体空间网状结构,因此,乎均每个Si形成2 个共价键,1molSi含Si-Si键的数目约为2×6.02× 6. A A.反应前后气体体积变小,容器中压强不变可说明 10*.,B说法错误;C.HCI易与水形成盐酸,在一定条件下 反应达到平衡状态,故A正确;B.增大H。浓度,正、逆反 氧气可以将HC1氧化;H;在高温下遇到氧气能发生反应 应速率均增大,故B错误;C.加热是反应条件,与反应是 生成水,且其易燃易爆,其与SiHCl。在高温下反应生成 吸热反应还是放热反应无必然联系,故C错误;D.反应过 建和HCl:因此,原料气HC和H。应充分去除水和氧 程中正反应速率为:3v(CO)一v(H。),故D错误;答案 300C 选A. 气,C说法正确;D.Si+3HCI- -SiHCl十H,该反 7.D A.碳原子之间存在碳碳双键的经为娇烂,即炜经中 应是气体分子数减少的反应,因此,生成SiHCl。的反应 除了C一H键、碳碳单键外,还有碳碳双键,故CO转变成 为煸减过程,D说法正确。综上所述,答案选B 经反应不止有碳氧键的形成,还有碳碳单键、碳碳双键 .6· 高二学 的形成,故A错误;B.催化剂只能改变反应速率,不能使 高考冲浪 平衡移动,催化剂HZMS-5不可以提高汽油中芳香怪的 1.B A.由方程式可知,该反应是一个气体分子数增大的反 乎衡产率,故B错误:C.由图可知合成过程中CO。除了 应,即煸增的反应,反应△S0,故A错误;B.由反应方程式 转化为汽油外,还有其他的产物生成,其中生成汽油的选 ct(N).c*(HO) 可知,反应平衡常数K一。 择性是78%,故C错误;D.生成的完怪分子中C原子数 越少,耗氢量越低,当生成C:的炕怪和水时,起始时CO B正确;C.由方程式可知,反应中每消耗4mol氢气,转移 和H。的物质的量之比为5:16,故当生成C及以上的 12mol电子,则反应中消耗1mol氢气转移电子的数目为 炕怪和水,则起始时CO。和H。的物质的量之比不低于 3X4X-x6.02×10-3-3×6.02×1023,故C错误;D.实 5:16,故D正确;答案选D。 际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氢气过 8.D 温度、容积不变时,通入SO。气体,SO。与疏化氢反应 量,柴油机车辆排放的氛气对空气污染程度增大,故D错 生成S,疏化氢的浓度降低,平衡向正反应方向移动,故① 误;答案选B。 不符合:NH.HS为固体,改变NH.HS固体的用量,不影 2.B A.Na。CS。中疏元素为一2价,还原性比较强,能被氧 白平衡移动,故2征合:容积不变,充入氢气,反应气体湿 化,故A错误:B.类比Na。CO.溶液,O与S同主族,可知 合物各组分的浓度不变,平衡不移动,故③符合;充入氮 Na。CS。溶液显减性,故B正确:C.由反应方程式可知,图 气,保持压强不变,体积增大,反应气体混合物各组分的 体与液体反应制备了碗化氢气体,故该制备反应是煸增 浓度降低,压强降低,平衡向正反应方向移动,故④不符 过程,故C错误;D.S的原子半径比O大,故C一S键长 合:答案选D。 比C-O键长长,键能小,故CS。的热稳定性比CO。的 9.解析:(1)若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH。的 低,故D错误:答案选B。 物质的量为0.2mol,消耗0.1mol氛气,平衡时氮气的浓 假期作业七 电离平衡 度是0.2mol-0.1 mol_0.05mol·IL.-1,消耗氢气的物 2D 1.C A.如果起始时醋酸和盐酸的浓度相同、体积相同,醋 质的量是0.2mol×1.5-0.3mol,氢气的转化率为: 酸和盐酸溶质的物质的量相等,与足量的铲反应产生的 0.3mo100%-50%。 氢气的质量也相同,故A正确;B.pH相等时,CH。COOH 0.6 mol CHCOO+H ,HCl-H +Cl,电离出相同 (2)A.加了催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,氢气 浓度的氢离子,则c(C1)一c(CHCOO),故B正确; 的转化率不变,A项不符合;B.增大容器体积,压强减小 C.NaHA的水溶液呈酸性,并不能说明该盐不水解,故C 平衡向逆反应方向移动,氢气转化率减小,B项不符合; 错误:D.溶液的酸碱性是由c(H)和c(OH)的相对大 C.正反应为放热反应,降低反应体系的温度,平衡正向利 小来决定的,当c(H)c(OH)时,溶液呈酸性,故D 动,氢气的转化率增大,C项符合;D.加入一定量N,平 正确:答案选C。 衡正向移动,氢气的转化率增大,D项符合。答案选CD。 2.A A.HPO。是二元弱酸,则分子中只有2个-OH,其 (3)①由反应可知平衡常数的表达式为:K一 。__ c2(NH) 结构式为 一;②正反应为放热反应,升高温度平衡逆 ,A错误;B. 开始时溶液中的 c(N。)·(H。) HOOHH 向移动,平衡常数减小,故K:>K。;③400C时,反应 H.PO。电离出H,对水的电离起抑制作用,逐滴滴加足 2NH(g)-一N。(g)+3H。(g)的化学平衡常数与N。(g) 量稀NaOH溶液,恰好完全反应前,溶液中H的浓度逐 十3H。(g)-一2NH(g)的平衡常数互为倒数,则400C 渐减小,水的电离程度增大:恰好完全反应时,溶液中落 时,反应2NH。(g)一一N。(g)十3H。(g)的化学平衡常数 质为Na。HPO,HPO水解促进水的电离,继续滴加 K-。 NaOH溶液,溶液中OH浓度增大,抑制水的电离,B正 正反应方向进行,则该反应有v(N)正一(N。)进 确;C.H.PO。是一种二元弱酸,与足量NaOH溶液反应 答案:(1)0.05molL 50% 生成正盐为Na。HPO,总反应的离子方程式为HPO。+ (2)CD 20H---HPO+2HO.C正确;D.加热0.1mol· (NH) L1Na。HPO。溶液,水的K。增大,水电离的H浓度增 ② (③)① ③2> c(N)·(H) 大,溶液的pH可能减小,D正确。 。4·