2.4 化学反应的调控 练习题 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修一

化学反应的调控 练习题 一、单选题 1．化工生产中，调控反应条件时不需要考虑的角度是 A．目标产物的贮存方法 B．增大目标反应的速率 C．提高目标反应的限度 D．减少副反应和环境污染 2．下列说法不正确的是 A．对于的反应，加入A，v(A)变大 B．(正反应放热)，升高温度，v增大 C．一定温度下，反应在密闭容器中进行，恒容充入He，化学反应速率不变 D．稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快 3．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+，溶液颜色介于黄色和橙色之间，现欲使溶液颜色变浅，可以在溶液中加入 ①H+    ②OH-     ③K+    ④H2O A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 4．合成氨的热化学方程式为  。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 5．与在铁催化剂表面合成的反应历程如图所示，则下列说法正确的是 A．Ⅰ中破坏的均为极性键 B．Ⅳ中与生成 C．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D．为吸热反应 6．下列叙述及解释正确的是 A．  ，在达到平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅 B． ，在达到平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变 C．，在达到平衡后，加少量固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅 D．，在达到平衡后，保持压强不变，充入，平衡向左移动 7．下图是工业合成氨的流程示意图。有关说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②③既可加快反应速率，也可增大平衡常数 C．步骤④⑤均有利于提高原料平衡的转化率 D．步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用 8．某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素，设计如表所示的实验方案。 实验 /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL 褪色时间t/min 1 3.0 2.0 1.0 0.0 2.0 8 2 3.0 2.0 2.0 0.0 a 6 3 4.0 2.0 2.0 0.0 0.0 4 4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3 下列说法正确的是 A．a=1.0，b=1.5 B．溶液的酸碱性不会影响该反应的化学反应速率 C．该反应的离子方程式为 D．上表数据可证明对该反应速率有影响 9．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，这与催化剂的活性无关 C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理 10．纳米钴常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)  ΔH＜0。下列说法正确的是 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．从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率 D．工业生产中采用高温条件下进行，其目的是提高CO的平衡转化率 11．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为提高的转化率，通入过量的空气 B．工业上增加炼铁高炉的高度可以有效降低尾气中CO的含量 C．合成氨工业中，从生产实际条件考虑，不盲目增大反应压强 D．工业以CO和为原料合成甲醇，为提高原料的利用率采用循环操作 12．一定条件下，在容积为10L的密闭容器中发生反应：  ，反应过程如图所示。下列说法正确的是 A．时，正、逆反应速率相等 B．曲线X表示的物质的量随时间变化的关系 C．0～8min，用表示的平均反应速率 D．10～12min，用表示的平均反应速率 13．下列关于合成氨工业说法不正确的是 A．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 B．合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素 C．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 D．将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒” 14．二氧化钛在一定波长光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有机物，效果持久，且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响，结果如图所示。下列判断不正确的是    A．在0～20min之间，pH＝7时R的降解速率为7×10-6mol·L-1·min-1 B．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响 C．在这三种pH条件下，二氧化钛对pH＝2的R溶液催化降解效率最好 D．在0～50 min之间，R的降解百分率pH＝2等于pH＝7 二、填空题 15．Ⅰ. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 （1）在25 ℃、101 kPa下，1 g液态甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧的热化学方程式为 。 （2）用NA表示阿伏伽德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为 。 Ⅱ.（1）下列事实能用化学平衡移动来原理解释的是 A．打开冰啤酒瓶盖，看到瓶中啤酒冒出大量气泡 B．对反应2NO2(g)N2O4(g), 压缩体积平衡体系颜色变深 C．对SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气提高SO2转化率 （3）在一定条件下，将H2和N2置于容积为2 L的密闭容器中发生N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)反应，若充入N2(g)为0.80 mol和H2(g)为1.60 mol，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20％，计算出相同温度下反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)的平衡常数为 ； 16．已知下列反应： ①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH=196．6kJ•mol-1 ②4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0 ③N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝92.4 kJ•mol-1 （1）在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5mol O2,充分反应后，放出的热量 （填“＜”“＞”“＝”）98.3kJ；理由是 ； （2）反应②的化学平衡常数表达式K＝ ，温度降低时，K值 （填“增大”、“减小”或“无影响”）； （3）在0.2L的密闭容器中，加入1.0mol N2 和 3.0mol H2当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的总物质的量为3 mol，则平衡时氮气的转化率＝ ； （4）反应③中为有效提高氢气的转化率，理论上可采取的措施有 。 A．升高温度      B．增大压强       C．减小压强       D．及时移出氨  E.循环利用和不断补充氢气 17．合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时：该反应的，。 (1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。 (2)试分析实际工业生产中合成氨选择400 ~500℃的原因： 。 (3)298K、下，在10L密闭容器中充入10氮气、30氢气和20氨气，开始的瞬间，反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行，反应进行5min后体系能量的变化为 (填“吸收”或“放出”)184.4，容器内压强变为原来的 倍。 (4)从开始至5min时，用浓度变化表示该反应的平均速率： 。 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 A A B C C D B A B B 题号 11 12 13 14 答案 B B A B 1．A 【详解】A．目标产物贮存与反应条件无关，调控反应条件时不需考虑，A符合题意； B．增大反应速率，可以提高生产效率，需要考虑，B不符合题意； C．提高反应限度，可以提高反应物转化率或产物比例，需要考虑，C不符合题意； D．生产条件中减少副反应和环境污染需要考虑，以达到绿色高效生产的目的，D不符合题意； 答案选A。 2．A 【详解】A．A为固体物质，固体的用量增加，不会改变浓度，对反应速率无影响，A项错误； B．升高温度，化学反应速率都增大，B项正确； C．在密闭容器中进行，恒容充入He，容器体积不变，反应中各组分浓度不变，化学反应速率不变，C项正确； D．锌与少量硫酸铜反应生成铜单质，铜、锌、稀盐酸形成原电池原理，生成氢气的速率加快，D项正确； 答案选A。 3．B 【详解】①加入使增大，平衡向逆方向移动，溶液颜色变深，不符合；②加入，使减小，平衡正方向移动，溶液颜色变浅，符合；③加入，不影响平衡状态，不符合；④加入H2O，溶液被稀释，颜色变浅，符合； 故选B。 4．C 【详解】A．由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误； B．使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的，B错误； C．合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确； D．合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误； 故选C。 5．C 【详解】A. Ⅰ中破坏的化学键为键、键，均为非极性键，A项错误； B. Ⅳ中与生成，B项错误； C. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为形成化学键的过程，形成化学键放出热量，因此属于放热过程，C项正确； D. 由于反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，D项错误； 答案选C。 6．D 【详解】A．缩小容积、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，但二氧化氮的浓度仍然增大，所以体系颜色加深，故A错误； B．增大容积、减小压强，平衡不发生移动，但气体体积增大，各气体浓度均减小，混合气体颜色变浅，故B错误； C．氯离子和钾离子不参与反应，平衡不移动，故C错误； D．合成氨时保持压强不变，充入，则容器容积增大，相当于反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡向左移动，故D正确； 答案选D。 7．B 【分析】由流程可知，先将原料气净化后进行加压，在催化剂、500C条件下合成氨，将氨气液化分离，剩余的N2、H2进行循环利用； 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁催化剂中毒，故A正确； B．加压、使用催化剂能提高反应速率，但是不能增大平衡常数，平衡常数只与温度有关，故B错误； C．液化分离NH3，以及原料的循环利用均有利于提高原料平衡的转化率，故C正确； D．由图示可知，步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用，以提高原料的利用率，故D正确； 答案选B。 8．A 【详解】A．探究实验方案两两之间应保持单一变量，则四组实验的溶液总体积相等，利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则a=1.0，b=1.5，故A正确； B．由实验1，2可知，变量是混合后硫酸的浓度不一致，导致褪色时间不一致，即反应速率不一致，故酸的浓度（溶液的酸性）会影响该反应化学反应速率，故B错误； C．HSO是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，该反应的离子方程式为，故C错误； D．由图中数据可知，4组实验中KMnO4的量均一致，故KMnO4的浓度均是一样的，不是变量，不能证明对该反应速率有影响，故D错误， 故选：A。 9．B 【详解】A．由表格数据可知，在常压及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，继续增大压强，虽然二氧化硫的平衡转化率会提高，但不明显，且会增加设备成本，增大投资和能量消耗，故A正确； B．温度太高时，催化剂失去活性，则实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，故B错误； C．空气的成本较低，在实际生产中，通入过量的空气，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率，故C正确； D．尾气中的SO2必须回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率，故D正确； 故选B。 10．B 【详解】A.纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应速率，但不能使平衡发生移动，因此物质的转化率不变，A错误； B.反应的正反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，导致体系的压强增大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，但平衡移动的趋势是微弱的，所以缩小容器的体积CO的浓度增大，B正确； C.从平衡体系中分离出H2O(g)，正反应速率瞬间不变，后会逐渐减小，C错误； D.该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物转化率会降低，工业生产中采用高温条件下进行，其目的是在高温下催化剂的化学活性高，能提高化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，D错误； 故合理选项是B。 11．B 【详解】A．硫酸工业中涉及反应，通入过量空气，平衡正向移动，的转化率提高，A正确； B．高炉炼铁时发生反应，增加高炉的高度不能降低尾气中CO的含量，B错误； C．工业合成氨中，若压强过大，不仅会增大能源消耗，还会增大动力消耗、对设备的要求也高，C正确； D．工业合成甲醇，采用原料循环操作可提高原料的利用率，D正确； 故选B。 12．B 【解析】根据题图可知，随着反应的进行，曲线X代表物质的物质的量增大、曲线Y代表物质的物质的量减小，反应达到平衡状态时，曲线X、曲线Y代表物质的变化量、，曲线X、曲线Y代表物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，即，则曲线X代表、曲线Y代表。据此解答。 【详解】A. 由题图可知，时，和的物质的量仍然在变化，则时该反应没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不相等，A项错误； B. 根据以上分析知，曲线X表示的物质的量随时间变化的关系，B项正确； C. 0～8min，用表示的平均反应速率，C项错误； D. 10～12min，用表示的平均反应速率，根据各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比可知，，D项错误； 答案选B。 13．A 【详解】A．合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的浓度减小，所以室温比500℃左右更有利于合成氨的反应，故A错误； B．合成氨厂一般采用10MPa～30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素，因为压强大，反应速率快，有利于合成氨，但是压强太高，对仪器设备要求也高，压强过低，反应速率慢，不利于合成氨，故B正确； C．将混合气体中的氨液化，减小了生成物的浓度，合成氨反应的化学平衡正向移动，有利于合成氨，故C正确； D．将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质，比如氧气，能和催化剂铁在高温下反应，使催化剂“中毒”，故D正确； 故选A。 14．B 【详解】A.由图可知pH＝7的R的初始浓度为1.8×10-4mol·L-1，20min时R的浓度为0.4×10-4mol·L-1，则0～20min之间R的降解速率为7×10-6mol·L-1·min-1，故A正确；B. 根据不同pH曲线的倾斜度不同可以看出酸性越强，R的降解速率越大，故B错误;C.由图分析可以知道：溶液酸性越强,线的斜率越大,R的降解速率越大,所以在这三种pH条件下，二氧化钛对pH＝2的R溶液催化降解效率最好，故C正确；D.由图可知：在0～50 min之间，pH＝2和pH＝7时反应物R都能完全降解，所以降解百分率相等，故D正确；答案：B。 15． CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－2 600 kJ·mol－1 A、C 0.94 【详解】本题主要考查化学平衡的移动、判断及计算。 Ⅰ. （1）在25 ℃、101 kPa下，32 g即1mol液态甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热725.76 kJ。则表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－725.76 kJ·mol－1。 （2）C2H2～10e-，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－2 600 kJ·mol－1。 Ⅱ.（1）下列事实能用化学平衡移动来原理解释的是 AC。 A．打开冰啤酒瓶盖，气压减小，二氧化碳的溶解平衡左移，二氧化碳的溶解度减小，瓶中啤酒冒出大量气泡，故A能用化学平衡移动来原理解释；B．对反应2NO2(g)N2O4(g), 压缩体积，气体浓度增大，平衡体系颜色变深，故B不能用化学平衡移动来原理解释；C．对SO2催化氧化成SO3的反应，加入过量的空气，反应物氧气的浓度增大，平衡右移，提高SO2转化率，故C能用化学平衡移动来原理解释。故选AC。 （3）平衡时，设消耗N2xmol，则(0.80+1.60-2x)20%=2x，x=0.2。c(N2)=0.3mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(NH3)=0.2mol/L，相同温度下反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)的平衡常数为=0.94。 16． ＜ 可逆反应不能进行到底 增大 50% BD 【详解】（1）根据反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH=196．6kJ•mol-1可知，生成1mol SO3放出98.3kJ的热量，故在一定条件下向一密闭容器中充入1mol SO2和0.5mol O2,充分反应后，放出的热量＜98.3kJ；理由是可逆反应不能进行到底； （2）反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0的化学平衡常数表达式K＝，该反应为放热反应，温度降低时，平衡正向移动，K值增大； （3）设平衡时氮气的转化率为x，则 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 开始时的量/mol    1      3          0 改变的量/mol      x      3x         2x 平衡时的量/mol   1-x      3-3x       2x 平衡混合气的总物质的量为3 mol，则1-x+3-3x+2x=3mol，解得x=0.5，即氮气的转化率为50%； （3）为有效提高氢气的转化率，可采取的措施有：A、反应是放热反应，升温平衡逆向进行，氢气转化率降低，选项A不符合；B、增大压强平衡向气体体积减小的反应方向进行，氢气转化率增大，选项B符合；C、减小压强，平衡向气体体积增大的反应方向进行，氢气转化率减小，选项C不符合；D、及时移出氨气，能提高氢气的转化率，选项D符合；E、循环利用和不断补充氢气，增大氮气的转化率但降低氢气转化率，选项E不符合；答案选BD。 17．(1)使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反应速率，提高单位时间内的产量 (2)在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较快，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的 (3) 正反应 放出 (4)0.04 【详解】（1）尽管催化剂不能使化学平衡发生移动，但使用催化剂可以加快化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，从而可以提高单位时间内的产量，故答案为：使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反应速率，提高单位时间内的产量； （2）反应温度越高，反应速率越快，且在400 ~500℃左右催化剂活性较高，若温度过高，平衡将逐渐逆向移动，不利于氨的合成，所以在实际工业生产中选择400 ~500℃左右的高温，故答案为：在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较快，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的； （3）在10L密闭容器中充入10氮气、30氢气和20氨气，三者的浓度为：1mol/L，3 mol/L，2 mol/L，，反应向正反应方向进行，放出热量；由题给信息，可知反应进行5min后放出184.4热量，且5min时生成的氨气为4，列出三段式： 故5min时气体总物质的量为56，容器内压强变为原来的倍； （4）结合第三问的分析可知从开始至5min时，用浓度变化表示该反应的平均速率，。 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 $