2.4化学反应的调控 随堂提升 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2.4化学反应的调控 一、单选题 1．下列说法中正确的是 A．在合成氨中，为增加的转化率，充入的越多越好 B．在工业生产条件优化时，只考虑经济性就行，不用考虑环保 C．工业合成氨的反应是、的反应，在任何温度下都可自发进行 D．合成氨反应选择在进行的重要原因是催化剂在左右时的活性最大 2．合成氨反应通常控制在20～50 MPa的压强和500 ℃左右的温度，且进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1∶2.8，经科学测定，在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示： 压强 20 MPa 60 MPa 500 ℃ 19.1 42.2 而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%，这表明 A．表中所测数据有明显误差 B．生产条件控制不当 C．氨的分解速率大于预测值 D．合成塔中的反应并未达到平衡 3．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” 4．接触法制硫酸生产中接触室的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ/mol，能提高SO2转化率的条件是 A．400～500 ℃ B．常压 C．催化剂 D．过量的空气 5．化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是 A．油锅起火，盖上锅盖灭火 B．生产糖果，加入食用色素 C．鲜牛奶冷藏，冷链运输 D．工业合成氨，研发新型催化剂 6．1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是（ ）。 A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑤ D．②③④ 7．1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要20﹣50Mpa的高压和500℃的高温下，用铁作催化剂，且氨的产率为10%～15%。2005年美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transFe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物作催化剂，在常温常压下合成出氨，反应可表示为N2+3H2=2NH3，下列有关说法正确的是（　　） A．不同的催化剂对化学反应速率的影响均相同 B．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应 C．新法合成能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 D．新法合成与哈伯法相比不需要在高温条件下，可节约大量能源，极具发展愿景 8．已知合成氨反应，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是 ①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出；⑥补充或⑦加催化剂； A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．仅②⑥ D．②③⑥⑦ 9．下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯 B．实际生产中，将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高经济效益 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无须考虑设备、条件 10．下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是 A．铁钉放入冷的浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 B．工业制取钾，选取合适的温度，使K变成蒸气从体系逸出 C．合成氨（）工业中，采用400~500℃的高温条件利于氨气的生成 D．、、平衡混合气体加压后颜色变深 二、非选择题 11．乙酸制氢具有重要意义，发生的反应如下： 热裂解反应：CH3COOH(g)=2CO(g)＋2H2(g)　ΔH=＋213.7 kJ·mol-1 脱羧基反应：CH3COOH(g)=CH4(g)＋CO2(g)　ΔH=-33.5 kJ·mol-1 (1)请写出CO与H2反应生成甲烷的热化学方程式： 。 (2)在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为 (填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图：    ①约650 ℃之前，脱羧基反应活化能低，速率快，故氢气产率低于甲烷；650 ℃之后氢气产率高于甲烷，理由是随着温度升高，热裂解反应速率加快，同时 。 ②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请分析原因： 。 (3)若利用合适的催化剂控制其他副反应，温度为T ℃时达到平衡，总压强为p kPa，热裂解反应消耗乙酸30%，脱羧基反应消耗乙酸50%，H2体积分数为 ；脱羧基反应的平衡常数Kp为 kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×体积分数，计算结果用最简式表示)。 12．温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。 I.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应： 反应①CH4(g) + CO2(g)⇌2CO(g)+2H2 (g) ΔH1 反应②CO2 (g)+ H2 (g)⇌CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.2 kJ·mol-1 反应③CH4 (g)+O2(g)⇌CO(g) + 2H2(g) ΔH3 = -35.6 kJ·mol-1 (1)已知：O 2(g)+H2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1，则ΔH1 = kJ·mol-1。 (2)一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。 ①图中a和b分别代表产物 和 ，当温度高于900 K， H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是 。 ②1100 K时，CH4与CO2的转化率分别为95%和90%，反应①的平衡常数K= ( 写出计算式)。 II．Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。 (3)下列对CO2甲烷化反应体系的说法合理的有 。 A．含碳副产物的产率均低于CH4 B．存在反应CO2+4H2⇌CH4 + 2H2O C．存在副反应CO2+ H2⇌CO+ H2O D．CO2 转化为CH4的过程中发生了能量转化 E.温度高于260℃后，升高温度，甲烷产率几乎不变 (4) CO2甲烷化的过程中，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40 mL·min-1，320 ℃时测得CO2转化率为80%，则CO2反应速率为 mL·min-1。 13．等大气污染物的妥善处理对保护环境具有重要意义。 (1)汽车中的三元催化器能使尾气中的和发生反应转化为无污染的气体，主要反应的化学方程式为。 ①如图为相同时间内不同温度下汽车尾气中的转化率的变化情况。该反应最佳的催化剂与温度为 。 ②若在恒容密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。 A．和的物质的量之比不变        B．混合气体的密度保持不变 C．混合气体的压强保持不变            D． (2)为研究如何增大和催化反应的速率，某课题组进行了以下实验探究。 编号 催化剂的比表面积 Ⅰ 280 80.0 Ⅱ 280 120.0 Ⅲ 360 80.0 回答下列问题： ①第I组实验中，达到平衡时的浓度为 。 ②由曲线可知，增大催化剂比表面积，该化学反应速率将 (填“增大”“减小”或“无影响”)。 ③由实验I和Ⅲ可得出的结论是 。 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 D A D B B D C B B 11．(1)2CO(g)＋2H2(g)=CH4(g)＋CO2(g)　ΔH=-247.2 kJ·mol-1 (2) 常压 热裂解反应正向进行，而脱羧基反应逆向进行 CO(g)和H2O(g)在高温下反应生成H2(g)和CO2(g) (3) 25% p 12． +247.4 kJ·mol-1 H2 CO 反应O 2(g)+H2(g)= H2O(g)是放热反应，升高温度，平衡逆行移动，H2O的含量减小 ABCDE 6.4 13．(1) B (2) 增大 当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大 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 $