内容正文:
2.4化学反应的调控
一、单选题
1.某工业生产中发生反应:。下列有关该工业生产的说法正确的是
A.工业上合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成
B.若物质B价廉易得,工业上一般采用加入过量的B,以提高A和B的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业生产中常采用催化剂,因为生产中使用催化剂可提高M的日产量
2.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.由于氨易液化,、在实际生产中可循环使用,所以总体来说合成氨的产率很高
B.铁触媒作催化剂可加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动
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.从合成塔出来的混合气体中只占15%,故合成氨厂的产率都很低
3.哈伯法合成氨技术是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,S<0。下列有关工业合成氨的说法正确的是
A.因为H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在低温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能
4.目前工业上利用甲烷催化裂解生产不含一氧化碳和二氧化碳的清洁氢气。该过程多用铁、钴和镍等过渡金属纳米催化剂:CH4(g)C(s)+2H2(g),已知温度升高,甲烷的平衡转化率增大。下列有关说法不正确的是( )
A.甲烷裂解属于吸热反应
B.在反应体系中加催化剂,反应速率增大
C.增大体系压强,不能提高甲烷的转化率
D.在1500℃以上时,甲烷的转化率很高,但几乎得不到炭黑,是因为在高温下该反应为放热反应
5.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是( )
A.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B.实验室用H2O2分解制O2,加入几滴FeCl3溶液后,反应速率明显加快
C.一定条件下的反应:2SO2+O22SO3中,SO2的转化率不能达到100%
D.实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
6.冶炼金属一般有以下几种方法:①热分解法;②焦炭法;③水煤气法(CO或H2);④活泼金属置换法;⑤电解法。这几种方法各有优缺点,它们在工业上均有应用。古代有:a火烧孔雀石炼铜;b湿法炼铜;现代有:c铝热法炼铁;d光卤石法炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是
A.a② B.b③ C.c④ D.d⑤
7.二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
8.反应SO2+O22SO3密闭容器中进行,下列关于该反应的说法错误的是( )
A.升高温度能加快反应速率
B.使用恰当的催化剂能加快反应速率
C.减小O2的浓度则减缓反应速率
D.增大O2浓度可使SO2完全转化为SO3
9.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
10.比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程,下列说法错误的是
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都按化学方程式中的系数进行投料
D.合成氨工业采用了高压生产条件,的催化氧化采用了常压生产条件
11.关节炎发作一般在寒冷季节,原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr),易诱发关节疼痛,其化学机理如下:
① ,
②
下列叙述错误的是
A.降低温度,反应①的平衡逆向移动
B.
C.降低关节滑液中HUr及含量是治疗关节炎的方法之一
D.关节保暖可以缓解疼痛,原理是反应②的平衡逆向移动
二、非选择题
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.综合利用CO2、CO对实现“零排放”有重要意义。H2和CO合成甲醇反应为:。回答下列问题:
(1)决定化学反应速率的主要因素是_______。
A.温度和压强 B.反应物浓度 C.反应物自身的性质 D.催化剂
(2)以下四种情况反应速率最快的是_______。
A. B.
C. D.
(3)若要加快CH3OH的生成速率并提高CO的转化率,可采取的措施是_______。
A.增大CO浓度 B.不断移出CH3OH C.减小压强 D.增大H2浓度
(4)下图为CO的转化率与温度、压强的相关实验数据:
5.05×105Pa
1.01×106Pa
3.03×106Pa
230℃
0.7961
0.8972
0.8974
330℃
0.6675
0.7767
0.7770
430℃
0.5520
0.6897
0.6906
根据表中信息回答下列问题:
①合成甲醇最合适的温度和压强分别是 、 ,理由是 。
②能正确表示合成甲醇反应中能量变化的图像是 。
14.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
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
A
B
B
D
B
C
题号
11
答案
B
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)C
(2)D
(3)D
(4) 的转化率在下已经很高,无需使用高压增加生成成本,该反应正反应为放热反应,高温不利于生成 B
14.(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
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