3.4 化学反应的调控 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四节　化学反应的调控

A级 必备知识基础练

题组1.工业合成氨及适宜条件的选择

1.工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,一般采用700 K左右的温度,其原因是(　　)

①提高H2的平衡转化率　②适当提高氨的合成速率　③提高氨的产率　④催化剂在700 K左右时活性最大

A.只有① B.②④

C.②③④ D.①②

2.(2025·湖南长沙一中高二检测)合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A.催化剂增大了正、逆反应的活化能

B.升高温度,该反应的平衡常数增大

C.正反应的活化能小于逆反应的活化能

D.反应在高温、高压和催化剂条件下进行时可提高H2的平衡转化率

3.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,该反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在不同温度、压强下,平衡混合物中氨的含量如下表所示。下列有关说法错误的是(　　)

A.最早工业化生产氨的原理为N2+CaC2+3H2O2NH3+CaCO3+C,但是成本过高,无法大规模生产

B.为了防止催化剂中毒,合成氨的原料气必须经过净化处理

C.工业合成氨反应的ΔH<0,ΔS<0,在高温下一定能自发进行

D.增大压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理

4.(2025·河北衡水二中高二检测)合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得:

(1)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)　ΔH>0

(2)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH<0

工业生产中,欲提高CO的转化率,所采用的下列措施正确的最佳组合是(　　)

①降低温度　②增大压强　③使用催化剂　④增大CO浓度　⑤增大H2O(g)的浓度

A.①⑤ B.②③

C.②④⑤ D.③⑤

题组2.工业生产中适宜条件的选择

5.(2025·湖南怀化高二检测)用于净化汽车尾气的反应为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知常温下该反应速率极慢,570 K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是(　　)

A.该反应在常温下进行不需要催化剂

B.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂

C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

D.570 K时该反应正向进行的程度很大,故使用催化剂并无实际意义

6.金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性,广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。TiCl4的一种制备方法为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)　ΔH=-51 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　)

A.正反应只有在高温下才能自发进行

B.恒温恒容条件下,混合气体的密度保持不变能说明该反应达到平衡状态

C.该反应在工业生产中的适宜条件是低温、低压

D.恒温恒容条件下,向平衡体系中再加入少量CO(g),TiCl4(g)的物质的量分数将增大

7.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。

已知:①C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g)　ΔH1=-119 kJ·mol-1

②H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH2=-242 kJ·mol-1

丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)　ΔH3。

下列措施一定能提高该反应中丁烯平衡产率的是(　　)

A.增大压强,升高温度

B.升高温度,减小压强

C.降低温度,增大压强

D.减小压强,降低温度

B级 关键能力提升练

8.(2025·辽宁沈阳二中高二检测)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、生成N2的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。

下列说法正确的是(　　)

A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大

B.其他条件不变,在175~300 ℃范围,随温度的升高,出口处N2和氮氧化物的量均不断增大

C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃

D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下催化活性高和N2选择性高的催化剂

9.(2025·山西太原高二期末)工业合成甲醇的原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是(　　)