专题06 化学反应的调控-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1期中复习学案知识点+习题

专题06 化学反应的调控 ▉考点01 合成氨反应的原理分析 1．合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 （1）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 （2）可逆性：反应为可逆反应。 （3）体积变化(熵变)：ΔS<0，正反应是气体体积缩小的反应。 （4）焓变：ΔH<0，是放热反应。 2．原理分析 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 压强 增大压强 增大压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 使用 无影响 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 3.数据分析 根据课本表2－2（P47）在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是升高温度、增大压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是降低温度、增大压强。二者在温度这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。 ▉考点02 工业合成氨反应的适宜条件 1．问题讨论 （1）压强 ①原理分析：压强越大越好。 ②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为10～30 MPa。 ③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 （2）温度 ①原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。 ②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃。 ③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的。 合成氨反应一般选择400～500 ℃进行的又一重要原因为铁触媒在500 ℃左右时的活性最大。 （3）催化剂 ①原理分析：在高温、高压下，N2和H2的反应速率仍然很慢。 ②选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。 ③选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地进行反应。 另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。 （4）浓度 ①原理分析：在500 ℃和30 MPa时，平衡混合物中NH3的体积分数及平衡时N2和H2的转化率仍较低。 ②采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度。 ③采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移动，此外原料气的循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。 2．工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒作催化剂 浓度 氨及时从混合气中分离出去，剩余气体循环使用；及时补充N2和H2 3.合成氨的工艺流程 ▉考点03 选择工业合成适宜条件的原则 1.考虑参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素。 2.考虑影响化学反应速率和平衡的温度、压强、浓度、催化剂等反应条件。 3.选择适宜的生产条件还要考虑设备条件、安全操作、经济成本等情况。 4.选择适宜的生产条件还要考虑环境保护及社会效益等方面的规定和要求。 ▉考点01 化学反应速率的调控作用 1．硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是（　　） 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/（mol•L﹣1） V/mL c/（mol•L﹣1） V/mL Ⅰ 25 5 0.2 10 0.1 x Ⅱ 25 10 0.1 10 0.2 5 Ⅲ 35 10 0.1 5 y 10 A．该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯 B．通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢 C．比实验 II、III研究温度对该反应速率的影响，则y＝0.2 D．对比实验 I、II研究C（H+）对该反应速率的影响，则x＝10 【答案】C 【解答】解：A．反应比较不同温度、不同浓度下的反应速率，应用到温度计等仪器，还需要量筒、秒表、烧杯等仪器，故A正确； B．反应速率越大，产生淡黄色沉淀所需的时间越少，故B正确； C．比实验 II、III研究温度对该反应速率的影响，则浓度应相同，y＝0.4，故C错误； D．对比实验 I、II研究C（H+）对该反应速率的影响，溶液体积应相同，则x＝10．故D正确。 故选：C。 2．已知反应：2NO（g）+Br2（g）═2NOBr（g）△H＝﹣akJ•mol﹣1（a＞0），其反应机理如下，下列说法不正确的是（　　） ①NO（g）+Br2（g）═NOBr2（g）△H1快反应； ②NO（g）+NOBr2（g）═2NOBr（g）△H2慢反应。 A．△H＝△H1+△H2 B．该反应的速率主要取决于反应① C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂 D．恒容时，增大Br2（g）的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率 【答案】B 【解答】解：A.根据盖斯定律：①NO（g）+Br2（g）⇌NOBr2（g）△H1；②NOBr2（g）+NO（g）⇌2NOBr（g）△H2，由①+②得反应2NO（g）+Br2（g）⇌2NOBr（g），则△H＝△H1+△H2，故A正确； B.慢反应决定反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故B错误； C.在第一个反应中是反应物、第二个反应中是生成物的物质为催化剂，NOBr2在第一个反应中是生成物、第二个反应中是反应物，所以不是催化剂，故C正确； D.活化分子数越多反应速率越快，恒容时，增大反应物浓度能增加活化分子总数，反应速率加快，故D正确。 故选：B。 3．已知反应：2NO（g）+Br2（g）⇌2NOBr（g）△H＝﹣a kJ•mol﹣1 （a＞0），其反应机理如下 ①NO（g）+Br2（g）⇌NOBr2（g） 快 ②NO（g）+NOBr2（g）⇌2NOBr（g） 慢 下列有关该反应的说法不正确的是（　　） A．该反应的速率主要取决于②的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ•mol﹣1 D．增大Br2（g）浓度能增加单位体积内的活化分子数目，加快反应速率 【答案】B 【解答】解：A．慢反应决定整个反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快慢，故A正确； B．NOBr2为中间产物，开始不存在，不能作催化剂，故B错误； C．焓变等于正逆反应活化能之差，焓变为负，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ•mol﹣1，故C正确； D．增大Br2（g）浓度，活化分子数目增多，加快反应速率，故D正确； 故选：B。 4．下列措施与控制化学反应速率无关的是（　　） A．汽车加大油门 B．使用加酶洗衣粉 C．搅拌使食盐在水中溶解 D．在月饼包装中放置脱氧剂 【答案】C 【解答】解：A.汽车加大油门，浓度增大，反应速率加快，故A不选； B.使用加酶洗衣粉，催化剂可加快反应速率，故B不选； C.搅拌使食盐在水中溶解，为物理变化，故C选； D.在月饼包装中放置脱氧剂，可减缓氧化速率，故D不选； 故选：C。 5．在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI═2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率如表所示，由此可推知第5组实验中c（HI）、c（H2O2）不可能为（　　） 实验编号 1 2 3 4 5 6 c（HI）/（mol•L﹣1） 0.100 0.200 0.150 0.100 ？ 0.500 c（H2O2）/（mol•L﹣1） 0.100 0.100 0.150 0.200 ？ 0.400 v/（mol•L﹣1•s﹣1） 0.007 60 0.015 2 0.017 1 0.015 2 0.022 8 0.152 A．0.150 mol•L﹣1、0.200 mol•L﹣1 B．0.300 mol•L﹣1、0.100 mol•L﹣1 C．0.200 mol•L﹣1、0.200 mol•L﹣1 D．0.100 mol•L﹣1、0.300 mol•L﹣1 【答案】C 【解答】解：由表格数据可知，实验2与实验1比较，c（HI）增大到原来的2倍，则反应速率也增大原来的2倍，实验4与实验1比较，c（H2O2）原来的2倍，则反应速率也原来的2倍，实验3与实验1比较，c（HI）和c（H2O2）都增大原来的1.5倍，则反应速率增大到原来的1.5×1.52.25倍，则可以得出反应速率与c（HI）和c（H2O2）浓度变化成正比，所以实验5反应速率是实验1的3倍，则c（HI）和c（H2O2）之积应该增大到原来的3倍，则A、B、D符合，只有C不符合， 故选：C。 6．在恒温恒容下反应：2A（S）+B（g）⇌C（g）+D（g）；△H＜0 下列叙述正确的是（　　） A．向该容器中加入少量 A，反应速率增大 B．向该容器中充入 He 气，反应速率增大 C．该反应为放热反应，无需加热一定能发生 D．将粉末状 A 代替块状 A，反应速率增大 【答案】D 【解答】解：A．该容器中加入少量 A，A为固体，浓度不变，则反应速率不变，故A错误； B．向该容器中充入 He 气，B、C、D物质的浓度不变，则反应速率不变，故B错误； C．反应条件与反应中能量变化无关，则放热反应可能需要加热，也可能常温下进行，故C错误； D．将粉末状 A 代替块状 A，接触面积增大，则反应速率加快，故D正确； 故选：D。 7．对于100mL 0.3mol/L盐酸与铁片的反应，采取下列措施能使产生氢气的速率加快的是：（　　） ①再加50mL 3mol/L硫酸； ②升高温度； ③再加入100mL 1mol/L氯化钾； ④用等量铁粉代替铁片； ⑤再加300mL 0.3mol/L的硝酸； ⑥加入少量醋酸钠固体。 A．①③④ B．①②④ C．③⑤⑥ D．①②⑥ 【答案】B 【解答】解：①再加50mL 3mol/L硫酸，氢离子浓度增大，则反应速率增大，故正确； ②改用100mL 3mol/L盐酸，酸的浓度增大，反应速率加快，故正确； ③再加入100mL 1mol/L氯化钾，氢离子浓度减小，反应速率减小，故错误； ④用等量铁粉代替铁片，增大固体接触面积，使反应速率加快，故正确； ⑤再加300mL 0.3mol/L的硝酸，与铁反应生成NO，不生成氢气，故错误； ⑥加入少量醋酸钠固体，氢离子浓度减小，反应速率减小，故错误。 故选：B。 8．下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是（　　） 选项 金属 酸溶液的浓度和体积 温度/℃ A 5.6 g铁片 3mol•L﹣1硫酸100mL 40 B 3 g铁粉 3mol•L﹣1草酸300mL 40 C 3g铁粉 3mol•L﹣1硫酸100mL 40 D 5.6 g铁片 18.4mol/L浓硫酸200mL 20 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解答】解：浓硫酸与铁发生钝化反应，不生成氢气，A、B、C相比较，B、C为铁粉，表面积较大，反应较快，但草酸为弱酸，氢离子浓度较小，则反应最快的为C。 故选：C。 9．下列反应条件的控制中不恰当的是（　　） A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2 D．为提高H2O2的分解率，向溶液中滴加FeCl3溶液 【答案】D 【解答】解：A．防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆，阻止铁与潮湿的空气接触，故A不选； B．面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、纺纱厂、加油站均要严禁烟火，故B不选； C．加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，所以加快化学反应速率，故C不选； D．催化剂不影响平衡移动，加入催化剂，转化率不变，故D选。 故选：D。 10．下列是4位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡“一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（　　） A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 【答案】C 【解答】解：从工业生产的实际出发，外界条件只影响化学反应速率的大小，不影响原料的转化率，但根据化学平衡理论，结合影响化学平衡移动的因素，可根据反应方程式的特点，可选择合适的温度、压强，促进平衡向正反应方向移动，从而使原料尽可能多地转化为产品，提高反应物的转化率，很明显C项错误。 故选：C。 11．运用相关化学知识进行判断，下列结论正确的是（　　） A．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应 B．合成氨的反应达到平衡后，给体系加压（压缩），活化分子百分数增加，所以反应速率加快 C．活化分子之间的碰撞都是有效碰撞，都能引发化学反应 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 【答案】A 【解答】解：A．△H＞0的反应能够自发进行时，△S必须大于0，故A正确； B．给体系加压（压缩），活化分子百分数不变，但浓度增大，反应速率增大，故B错误； C．活化分子之间的碰撞不一定为有效碰撞，当发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误； D．浓硫酸与铁反应不生成氢气，故D错误。 故选：A。 12．某密闭容器中发生反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g） （正反应为放热反应）； （1）上图表示该反应的速率（v） 随时间（t） 变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。请运用所学的化学原理分析t2、t3、t5时刻改变的条件： t2时 　加催化剂　 ；t3时 　减小压强　 ；t5时 　升高温度　 。 （2）下列时间段中，Z的百分含量最小的是 　D　 （填字母）。 A.t1～t2 B.t2～t3 C.t4～t5 D.t6～t7 【答案】（1）加催化剂；减小压强；升高温度； （2）D。 【解答】解：（1）t2时改变条件正逆反应速率同等程度的增大，该反应平衡不移动，该反应前后气体计量数减小，所以压强影响平衡移动，如果反应速率同等程度的增大，则改变的条件是加入催化剂； t3时改变条件正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，所以平衡逆向移动，降低温度平衡正向移动，不符合，所以改变的条件应该是减小压强； t5时改变条件正逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，不符合，所以改变的条件是升高温度， 故答案为：加催化剂；减小压强；升高温度； （2）如果改变条件平衡逆向移动，则Z的百分含量减小，t2时改变条件平衡不移动，t3时改变条件平衡逆向移动、t5时改变条件平衡影响浓度，所以Z的百分含量最小的是t6～t7， 故答案为：D。 ▉考点02 化学反应速率的影响因素 1．下列判断正确的是（　　） A．升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率 B．某反应2AB（g）⇌C（g）+3D（g）在高温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＜0、ΔS＜0 C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH＜0 D．BaSO4难溶于水，因此BaSO4属于弱电解质 【答案】A 【解答】解：A．升高温度，活化分子数增加，反应物分子的活化分子百分数增大，反应速率加快，故A正确； B．反应2AB（g）⇌C（g）+3D（g）正向气体分子数增加，△S＞0，反应高温时自发，说明ΔH＞0，故B错误； C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH＞0，故C错误； D．BaSO4难溶于水，但溶解部分在水中完全电离，故硫酸钡属于强电解质，故D错误； 故选：A。 2．下列措施不是为了改变化学反应速率的是（　　） A．加工馒头时添加膨松剂 B．将食物存放在冰箱中 C．糕点包装袋内放置除氧剂 D．冶铁时将铁矿石粉碎 【答案】A 【解答】解：A.加工馒头时添加膨松剂，可使馒头疏松柔软，与改变反应速率无关，故A正确； B.食物存放在冰箱中，可降低温度，减缓食物氧化速率，与减小反应速率有关，故B错误； C.包装袋内放置除氧剂，可防止糕点被氧化，减缓食物氧化速率，与减小反应速率有关，故C错误； D.将铁矿石粉碎，可增大接触面积，可加快反应速率，与增大反应速率有关，故D错误； 故选：A。 3．以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法错误的是（　　） A．250℃时，催化剂的活性最高 B．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低 C．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大 D．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高 【答案】C 【解答】解：A、图中250℃时乙酸生成速率与催化效率均较大，则工业上制备乙酸最适宜的温度应为250℃，故A正确； B．催化剂可加快反应速率，且温度太高使催化剂失去活性，则250﹣300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低，故B正确； C．由300﹣400℃可知，乙酸生成速率与催化效率变化不同，催化剂的催化效率越低，乙酸的生成速率越大，故C错误； D、由300﹣400℃可知，催化剂的催化效率降低，则乙酸的生成速率升高的原因是温度升高，故D正确； 故选：C。 4．采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是（　　） A．Na与水反应时，增加水的用量 B．Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 【答案】D 【解答】解：A．水为纯液体，水的多少不影响反应速率，所以Na与水反应时增大水的用量不影响反应速率，故A错误； B．浓硫酸和Al发生钝化现象，且不生成氢气，生成二氧化硫，故B错误； C．Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应在溶液中进行，没有气体参加反应，则增大压强，反应速率不变，故C错误； D．将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，故D正确； 故选：D。 5．以下说法正确的是（　　） A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂 B．在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率 C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性 D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动 【答案】C 【解答】解：A．反应中物质的浓度、压强、温度和催化剂外，接触面积、光照强度等是影响化学反应速率的因素，故A错误； B．在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，不能提高原料的平衡转化率，故B错误； C．任何化学反应在一定条件下，都存在一定程度的可逆性，故C正确； D．凡是影响反应速率的因素，不一定都可以使化学平衡发生移动，如催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，故D错误； 故选：C。 6．在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是（　　） A．洗衣粉中添加酶 B．将鲜肉存放在冰箱中 C．合成氨时增大n（N2）：n（H2）比 D．制取氢气用粗锌粒和稀硫酸反应 【答案】C 【解答】解：A．酶是一种催化剂，洗衣粉中添加酶，可以提高去污的速率，故A错误； B．温度越低，反应速率越慢，将鲜肉存放在冰箱中，利用低温减慢反应速率，故B错误； C．合成NH3时增大 n（N2）：n（H2）比，主要是增大反应物浓度，使平衡右移增加产率，不全是加快反应速率，故C正确； D．制取H2用粗锌粒和稀H2SO4反应，增大固体表面积，加快反应速率，故D错误； 故选：C。 7．已知：化学反应的速率常数（A、R为常数，e为自然对数的底，Ea为活化能）。反应X+2Y⇌Z由如下步骤实现：Ⅰ．X+Y⇌Q ΔH1＜0，Ⅱ．Q+Y⇌Z ΔH2＞0，反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的 B．反应过程涉及两种中间体 C．升高温度，速率常数k（Ⅰ）减小、k（Ⅱ）增大 D．增大压强，反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大 【答案】A 【解答】解：A．反应步骤Ⅰ的速率常数随温度变化更大，说明Ea更大，Ea更大时，的值才会变化更大，纵坐标变化更大，说明反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的，故A正确； B．在反应中生成又消耗，则该物质为中间体，该反应中只有Q一种中间体，故B错误； C．从图上可以看出，升高温度，横坐标减小，速率常数都是增大的，故C错误； D．平衡常数只受温度的影响，改变压强，平衡常数不变，故D错误； 故选：A。 8．能够增加反应物分子中活化分子百分数的措施是（　　） A．升高温度 B．减小压强 C．增大压强 D．增大浓度 【答案】A 【解答】解：升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，加入催化剂，降低反应的活化能，活化分子的百分数增加，浓度和压强只改变活化分子的浓度，不改变活化分子的百分数。 故选：A。 9．用纯净的CaCO3与一定浓度的稀盐酸反应制取CO2，生成CO2的体积随时间变化的关系如图所示（CO2体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是（　　） A．OE段表示的平均反应速率最快 B．该反应是吸热反应 C．OE、EF、FG三段中，EF段收集到的CO2的量最多 D．OE、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2：6：7 【答案】C 【解答】解：A．相同时间内收集的气体越多，反应速率越快，时间相同，EF段收集的气体最多，反应速率最快，故A错误； B．CaCO3和稀盐酸的反应为放热反应，故B错误； C．OE、EF、FG段收集的气体体积分别是：224mL、（672﹣224）mL＝448mL、（784﹣672）mL＝112mL，所以EF段收集到的CO2的量最多，故C正确； D．OE、EF、FG三段中，时间相同，该反应用CO2表示的平均反应速率之比等于气体的体积之比＝224mL：672mL：112mL＝2：6：1，故D错误； 故选：C。 10．下列说法正确的是（　　） A．活化能接近零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成，而且温度对其反应速率几乎没有影响 B．升温或加压（减小容器容积）都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的 C．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的平均能量叫做活化能 D．活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应的ΔH产生影响 【答案】A 【解答】解：A．活化能接近零的反应，分子基本是活化分子，只要接触就可迅速反应，温度对其反应速率影响不大，故A正确； B．增大压强是增加了单位体积内活化分子的数目，不改变活化分子百分数，故B错误； C．活化能指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，故C错误； D．活化能的大小对化学反应前后的能量变化无影响，不影响反应的焓变，故D错误； 故选：A。 11．下列措施不能增大化学反应速率的是（　　） A．燃煤时，将块状煤粉碎 B．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 C．H2O2分解制取O2时，添加少量MnO2 D．常温下，铁与稀硫酸反应制氢气时，将稀硫酸换成同质量的浓硫酸 【答案】D 【解答】解：A．燃煤时，将块状煤粉碎，增大反应物接触面积，提高反应速率，故A错误； B．适当升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大，故B错误； C．MnO2是H2O2分解制取O2的催化剂，化学反应速率增大，故C错误； D．常温下，铁与浓硫酸发生钝化反应，阻碍反应进行，不能增大化学反应速率，故D正确； 故选：D。 12．下列说法中错误的是（　　） A．25℃时，向纯水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，c（OH﹣）增大，Kw不变 B．将纯水加热到95℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 C．合成氨反应，增大压强可以提高单位体积内的活化分子数，加快反应速率 D．合成氨温度选择500℃左右，主要是从反应速率角度考虑 【答案】B 【解答】解：A．向水中加入稀氨水，稀氨水是弱碱，抑制水的电离，平衡逆向移动，c（OH﹣）增大，温度不变，Kw不变，故A正确； B．将纯水加热到95℃时，促进水的电离，Kw变大，c（H+）增大，pH变小，故B错误； C．合成氨反应，增大压强，体积缩小，单位体积内的活化分子数增多，反应速率加快，故C正确； D．合成氨温度选择500℃左右，主要是催化剂在此温度下活性大，反应速率快，故D正确； 故选：B。 ▉考点03 化学平衡的影响因素 1．在恒温恒容的条件下，反应：A（g）+B（g）⇌C（g）+D（s）已达平衡，能使平衡正向移动的措施是（　　） A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 【答案】D 【解答】解：增大反应物浓度或减小生成物浓度都可以使平衡向正反应方向移动，但本题中物质D是固体，其浓度是常数，故改变物质D的量对平衡无影响， 故选：D。 2．医学研究证实：痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠（NaUr）有关（NaUr增多，病情加重），其化学原理为：HUr（aq）+Na+（aq）⇌NaUr（s）+H+（aq）ΔH＜0，下列说法不正确的是（　　） A．大量饮水会增大痛风病发作的可能性 B．秋冬季节更易诱发关节疼痛 C．饮食中摄入过多咸菜，会加重痛风病病情 D．患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物 【答案】A 【解答】解：A．大量饮水会减小溶液中HUr、钠离子、氢离子的浓度，从而使平衡逆向移动，NaUr减少，则可减小痛风病发作的可能性，故A错误； B．秋冬季节的气温降低，平衡正向移动，NaUr增多，更易诱发关节疼痛，故B正确； C．摄入过多咸菜，会增大溶液中的钠离子浓度，促使平衡正向移动，从而加重痛风病病情，故C正确； D．患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物，否则会增大关节中HUr浓度，促使平衡正向移动，从而使NaUr增多，痛风病加重，故D正确； 故选：A。 3．下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是（　　） A．用排饱和食盐水法收集氯气 B．加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3 D．在Fe3++3SCN﹣Fe（SCN）3反应达平衡时，增加KSCN的浓度，体系颜色变深 【答案】B 【解答】解：A、排饱和氯化钠溶液的方法来收集氯气，相当于对Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO加入NaCl，增大了Cl﹣的难度，使平衡向逆反应方向移动，降低了氯气的溶解度，即可用勒夏特列原理解释，故A不选； B、加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3是催化剂对反应速率的影响，催化剂不会引起化学平衡的移动，不能用勒夏特利原理来解释，故B选； C、增大压强，化学平衡向着气体体积减小的方向进行，即SO2和O2反应向着生成SO3的方向进行，能用勒夏特利原理来解释，故C不选； D、Fe3++3SCN﹣Fe（SCN）3反应达平衡时，增加KSCN的浓度，则平衡向着正方向进行，产物浓度增大，体系颜色变深，能用勒夏特利原理来解释，故D不选。 故选：B。 4．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，发生下列反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），反应达到平衡后，改变下述条件，达到平衡后NH3的物质的量浓度不改变的是（　　） A．保持温度和容器压强不变，充入1mol NH3（g） B．保持温度和容器体积不变，充入1mol NH3（g） C．保持温度和容器体积不变，充入1mol N2（g） D．保持温度和容器压强不变，充入1mol Ar（g） 【答案】A 【解答】解：A．保持温度和容器压强不变，充入1 mol NH3（g），相当于N2和H2还是1：3，又是恒压，相当于恒压等效平衡，故A正确； B．保持温度和容器体积不变，相当于增大压强，平衡正向进行，氨气浓度增大，故B错误； C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2（g），只充入N2，与原来不等效，故C错误； D．保持温度和容器压强不变，充入1 mol Ar（g），相当于减小压强，平衡逆向移动，故D错误； 故选：A。 5．合成氨反应：3H2+N22NH3在密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　） A．达到化学平衡时，各物质的浓度不再改变 B．使用催化剂可使H2的转化率达到100% C．其他条件不变，升高温度，不能增大反应的速率 D．其他条件不变，降低NH3的浓度，可以增大反应的速率 【答案】A 【解答】解：A.由平衡的特征可知，达到化学平衡时，各物质的浓度不再改变，故A正确； B.催化剂不影响平衡移动，且为可逆反应，不能完全转化，则H2的转化率一定小于100%，故B错误； C.升高温度，活化分子百分数增大，可增大反应速率，故C错误； D.减小生成物浓度，反应速率减小，则降低NH3的浓度，可以减小反应的速率，故D错误； 故选：A。 6．已知：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝Q（Q＜0），向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：（甲）2molSO2和1molO2；（乙）1molSO2 和0.5molO2；（丙）2molSO3；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（　　） A．容器内压强p：p甲＝p丙＜2p乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙＜2m乙 C．c（SO2）与c（O2）之比k：k甲＝k丙＞2k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 【答案】A 【解答】解：A．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强P甲＝P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故容器内压强P：P甲＝P丙＜2P乙，故A正确； B．甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量m甲＝m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＜2m乙，故SO3的质量m：m甲＝m丙＞2m乙，故B错误； C．对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲＝k丙＝k乙＝2，故C错误； D．由于甲和丙是从相反方向到达的等效平衡，所以反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲+Q丙＝197kJ，故D错误。 故选：A。 7．工业上常用雌黄（As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和硫。As2S3与O2反应需要在加压下进行，原因是　增大压强增大反应物O2的浓度，提高了As2S3的转化速率，同时也能使得反应进行得更加充分　 。 【答案】增大压强增大反应物O2的浓度，提高了As2S3的转化速率，同时也能使得反应进行得更加充分。 【解答】解：工业上常用As2S3与氧气反应生成H3AsO4和硫单质，反应方程式为2As2S3+5O2+6H2O＝4H3AsO4+6S，该反应为气体体积减小的反应，增大压强增大反应物O2的浓度，提高了As2S3的转化速率，同时也能使得反应进行得更加充分， 故答案为：增大压强增大反应物O2的浓度，提高了As2S3的转化速率，同时也能使得反应进行得更加充分。 8．目前，常用三元催化将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。在密闭容器中模拟进行如下反应：2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＜0。达到平衡后，其他条件不变，分别改变下列条件。用“正反应方向”“逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况，用“增大”“减小”或“不变”分析判断其他物理量变化情况。 （1）增加CO的浓度，平衡向 　正反应方向　 移动，该反应的平衡常数K 　不变　 。 （2）保持反应容器压强和温度不变，通入He，平衡向 　逆反应方向　 移动，该化学反应速率 　减小　 ，该反应的ΔH 　不变　 。 （3）在一定温度下，缩小反应容器体积，平衡向 　正反应方向　 移动，NO（g）的转化率 　增大　 。 （4）使用相同质量的同种催化剂，增大催化剂的比表面积，平衡 　不　 移动，该化学反应速率将 　增大　 。 【答案】（1）正反应方向；不变； （2）逆反应方向；减小；不变； （3）正反应方向；增大； （4）不；增大。 【解答】解：（1）增加CO浓度，Q＜K，平衡正向移动，K只受温度影响不改变， 故答案为：正反应方向；不变； （2）保持反应容器压强和温度不变，通入He，体积增大，分压强减小，平衡逆向移动，该化学反应速率将减小，反应的ΔH 只与初始状态有关，不受影响， 故答案为：逆反应方向；减小；不变； （3）在一定温度下，缩小反应容器体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO（g） 的转化率α（NO）增大， 故答案为：正反应方向；增大； （4）使用相同质量同种催化剂，增大催化剂的比表面积，平衡不会影响，但增大了接触面积化学反应速率将增大， 故答案为：不；增大。 9．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA（g）+bB（g）⇌cC（g）化学平衡的影响，得到如图像（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）： 分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应Ⅰ中，该正反应为 　放热　 （填“吸热”或“放热”）反应，若p1＞p2，a+b 　＞　 c（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）在图像反应Ⅱ中，T1　＞　 T2（填“＞”“＜”或“＝”），该正反应为 　放热　 （填“吸热”或“放热”）反应。 【答案】（1）放热；＞； （2）＞；放热。 【解答】解：（1）由图可知，温度升高，A的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故该反应正向为放热反应，若p1＞p2，温度一定时，增大压强，A的平衡转化率增大，故平衡正向移动，故a+b＞c， 故答案为：放热；＞； （2）由图可知，温度为T1时，反应先达到平衡，故反应速率快，温度高，故T1＞T2，升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，该反应正向为放热反应， 故答案为：＞；放热。 10．在密闭容器中进行下列反应CO2（g）+C（s）⇌2CO（g）△H＞0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化： （1）增加C用量，平衡 　不移动　 （填“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”或“不移动”下同），c（CO2） 　不变　 。（填“变大”或“变小”或“不变”下同） （2）增大密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 　向正反应方向移动　 ，c（CO2） 　变小　 。 （3）通入He，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 　不移动　 ，C的物质的量 　不变　 。 （4）保持密闭容器体积不变，降低温度，则平衡 　向逆反应方向移动　 ，c（CO2） 　变大　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）C为固体，增大C的量，平衡不移动，c（CO2）不变， 故答案为：不移动；不变； （2）正反应为气体体积增大的反应，保持温度不变，增大反应容器的容积，压强减小，平衡向正反应方向移动，平衡正向移动，减小了CO2的物质的量，增大了反应容器的容积，则c（CO2）变小， 故答案为：向正反应方向移动；变小； （3）保持反应容器的容积和温度不变，通入He，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，平衡不移动，C的物质的量不变， 故答案为：不移动；不变； （4）正反应为吸热反应，保持反应容器的容积不变，降低温度，平衡向逆反应方向移动，CO2的物质的量增多，c（CO2）变大， 故答案为：向逆反应方向移动；变大。 11．现有反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g），达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中 C的质量分数也减小，则： （1）该反应的逆反应 　放　 热反应，且m+n 　＞　 p（填“＞”“＝”“＜”）。 （2）减压时，A的质量分数 　增大　 。（填“增大”“减小”或“不变”，下同） （3）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将 　减小　 。 （4）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量 　不变　 。 （5）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C（体积不变）时混合物颜色 　变深　 （填“变深”“变浅”或“不变”）。 【答案】（1）放；＞； （2）增大； （3）减小； （4）不变； （5）变深。 【解答】解：（1）达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，平衡正向移动，说明该反应是吸热反应，逆反应是放热反应；达到平衡后，当减小压强时，C的质量分数也减小，平衡逆向移动，则该反应是气体体积减小的反应，即m+n＞p， 故答案为：放；＞； （2）减压时，混合体系中C的质量分数减小，平衡逆向移动，A的质量分数增大， 故答案为：增大； （3）升高温度，B的转化率变大，平衡正向移动，体系中c（B）减小，c（C）增大，则将减小， 故答案为：减小； （4）加入催化剂，平衡不移动，则平衡时气体混合物的总物质的量不变， 故答案为：不变； （5）B是有色物质，A、C均无色，加入C（体积不变）时，平衡逆向移动，c（B）增大，混合物颜色变深， 故答案为：变深。 12．可逆反应2Cl2（g）+2H2O（g）⇌4HCl（g）+O2（g）（△H＞0），在一定条件下达到平衡后，分别采取下列措施（填“增大”、“减小”或“不变”）： （1）降低温度，Cl2的转化率 　减小　 ；v（逆） 　减小　 。 （2）保持容器体积不变，加入He，则HCl的物质的量 　不变　 。 （3）保持容器压强不变，加入He，则O2的物质的量 　增大　 。 【答案】（1）减小；减小； （2）不变； （3）增大。 【解答】解：（1）正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，Cl2的转化率减小；则υ（正）减小，υ（逆）减小， 故答案为：减小；减小； （2）保持容器体积不变，加入He，各物质的浓度都不发生改变，平衡不发生移动，则HCl的物质的量不变， 故答案为：不变； （3）保持容器压强不变，加入He，则容器的体积增大，各物质的浓度减小，平衡正向移动，所以O2的物质的量增大， 故答案为：增大。 ▉考点04 化学平衡的调控作用 1．合成氨工业上采用循环操作主要是因为（　　） A．增大化学反应速率 B．提高平衡混合物中NH3的含量 C．提高N2和H2的利用率 D．降低NH3的沸点 【答案】C 【解答】解：合成氨工业上采用循环操作主要是因为提高N2和H2的利用率，与A、B、D无关，只有C正确， 故选：C。 2．下列说法中正确的是（　　） A．物质在溶解于某种溶剂中时，都存在着溶解限度 B．化学方程式中，连接反应物和生成物的常用符号有“＝”、“⇌”、“→”，用“═”连接的反应，反应物都能100%反应生成生成物 C．工业合成氨气中，一般适当增大H2的浓度，提高N2的转化率，降低生产成本 D．对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率 【答案】D 【解答】解：A.乙醇与水以任意比混溶，不存在溶解限度，故A错误； B.对应平衡常数大于105的反应，可以认为完全反应，所以用“═”连接的反应，反应物不一定都能100%反应生成生成物，故B错误； C.工业合成氨通常用减小氢气浓度的方法提高氢气的转化率，降低成本，故C错误； D.催化剂只能对主反应即生成目标产物的那个反应起起作用，这样在转化率一定的时候的确目标产物的比例会加大，并不是催化剂对所有反应都能同等程度促进，故C正确。 故选：D。 3．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（　　） A．使用催化剂，可加快反应速率，目的是提高生产效率 B．使用冰箱保存食物，是利用了化学反应速率理论 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 【答案】C 【解答】解：A．使用催化剂，加快反应速率，缩短达到化学平衡的时间，可提高生产效率，故A正确； B．降低温度，化学反应速率降低，利用了化学反应速率理论，故B正确； C．化学平衡理论是研究怎样提高原料转化率，化学反应速率与转化率无关，故C错误； D．促进化学平衡的向右移动，可生产较多的产品，利用了化学平衡理论，故D正确。 故选：C。 4．中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于（　　）①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源　②减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成③提高煤炭的热效率并减少CO的排放④使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率． A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】B 【解答】解：①增加固体的表面积，燃烧热不变，故①错误； ②反应物不变，燃烧过程不变，不能减少有害杂质气体（如SO2等）的形成，故②错误； ③增大煤炭与氧气的接触面积，可使碳充分燃烧，提高煤炭的热效率并减少CO的排放，故③正确； ④使锅炉燃煤时用鼓风机将煤粉吹起，成沸腾状燃烧，这样能使煤燃烧充分，从而提高燃料的利用率，故④正确。 故选：B。 5．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①2C（焦炭）+O2（空气）＝2CO；②Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是：（　　） A．CO过量 B．CO与铁矿石接触不充分 C．炼铁高炉的高度不够 D．CO与Fe2O3的反应有一定限度 【答案】D 【解答】解：工业炼铁中Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO为可逆反应，所以对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需，这样可以促进反应反应正向移动，提高CO的浓度，从而以提高的Fe2O3转化率，故选D。 6．“如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动”总结出这条经验规律的科学家是（　　） A．门捷列夫 B．盖斯 C．勒夏特列 D．范德华 【答案】C 【解答】解：勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动， 所以总结出这条经验规律的科学家是勒夏特列， 故选：C。 7．NO2存在下列平衡：2NO2（g）⇌N2O4（g）+Q（Q＞0）在测定NO2的相对分子质量时，下列条件下测定结果最接近理论值的是（　　） A．温度130℃、压强3.03×105Pa B．温度25℃、压强1.01×105Pa C．温度130℃、压强5.05×104Pa D．温度0℃、压强5.05×104Pa 【答案】C 【解答】解：由于存在平衡2NO2（g）⇌N2O4（g），N2O4的存在会影响二氧化氮的相对分子质量测定，故应采取措施使平衡向左移动，减小N2O4的含量，该反应正反应是体积减小的放热反应，减小压强平衡向逆反应移动，升高温度平衡向逆反应移动，故应采取高温低压的条件， 故选：C。 8．欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（　　） A．向炉内喷吹空气 B．把大块状煤碾成粉末 C．使用MnO2做催化剂 D．提高炉内体系的温度 【答案】B 【解答】解：A．如氧气足量，向炉内喷吹空气，会带走热量，降低反应的温度，不能使煤充分燃烧，故A错误； B．因煤要尽量粉碎成沫时，燃烧会增大煤与氧气的接触面积，有利用充分燃烧，故B正确； C．使用MnO2做催化剂，不能改变反应的方向，不能使煤充分燃烧，故C错误； D．如反应达到着火点，提高炉内体系的温度，不能使煤充分燃烧，故D错误。 故选：B。 9．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义．机动车废气排放已成为城市大气污染的重要． ①气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＞0．汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点原因　温度升高，反应速率加快　 、　温度升高，有利于平衡反应正向进行　 ． ②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO： 2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，该设想能否实现？　不能　 （选填“能”或“不能”），依据是　该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0，反应时气体体积不变的吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大； 故答案为：温度升高，反应速率加快；温度升高，有利于平衡反应正向进行； ②2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H﹣T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行； 故答案为：不能；该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行． 10．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O22SO3ΔH＜0．已知常压下SO3体积分数为91%，试回答： （1）在生产中常用过量的空气是为了 　增大O2的浓度，使平衡向正方向移动，提高SO2的转化率，使成本高的SO2得到充分利用　 ． （2）加热到400﹣500℃是由于 　400﹣500℃是催化剂活性温度，选择此温度可以提高反应速率，缩短到达平衡的时间　 ． （3）压强应采用 　常压　 （填“高压”或“常压”）．原因是 　因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压实际意义不大　 ． （4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为 　用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率　 ． （5）尾气中的SO2必须回收，是因为 　SO2是有毒气体，避免对环境造成污染　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）在生产中常用过量的空气，增大反应物浓度，有利于平衡向正反应分析移动，提高SO2的转化率， 故答案为：增大O2的浓度，使平衡向正方向移动，提高SO2的转化率，使成本高的SO2得到充分利用； （2）该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应分析移动，对SO2的转化不利，但升高温度可增大反应速率，主要考虑催化剂的活性，如温度过低，反应速率过慢，不利于工业生产，在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率， 故答案为：400﹣500℃是催化剂活性温度，选择此温度可以提高反应速率，缩短到达平衡的时间； （3）增大压强，反应速率增大，由于反应物气体体积大于生成物气体体积，则增大压强有利于平衡向正反应方向移动，但实验数据表明反应在常压下反应的转化率较大，无采用高压的必要，况且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本， 故答案为：常压；因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压实际意义不大； （4）水和三氧化硫反应生成硫酸，反应放热，易形成酸雾而导致吸收效果差，但用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾，吸收效果好， 故答案为：用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率； （5）二氧化硫有毒并能够形成酸雨污染空气，酸雨必须回收，回收二氧化硫还能够节约资源，减小成本， 故答案为：SO2是有毒气体，避免对环境造成污染． 11．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2（g）+CO（g）CH3OH（g），测定的部分实验数据如下： t/s 0 500 1 000 c（H2）/（mol•L﹣1） 5.00 3.52 2.48 c （CO）/（mol•L﹣1） 2.50 　1.76　 　1.24　 （1）在500s内用H2表示的化学反应速率是　2.96×10﹣3mol/（L•s）　 ． （2）在1 000s内用CO表示的化学反应速率是　1.26×10﹣3mol/（L•s）　 ，1 000s时CO的转化率是　50.4%　 ． （3）在500s时生成的甲醇的浓度是　0.74mol/L　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：据化学方程式中的化学计量数之比等于反应速率之比，求算出CO在500s时的浓度为1.76，1000s时的浓度为1.24，故答案为：1.76；1.24； （1）在500s内用H2表示的化学反应速率为：v（H2）2.96×10﹣3mol/（L•s），故答案为：2.96×10﹣3mol/（L•s）； （2）在1000s内用氢气表示的化学反应速率是：v（H2）2.52×10﹣3mol/（L•s），则1000s内用CO表示的化学反应速率为：v（CO）v（H2）＝1.26×10﹣3mol/（L•s）；1000s时H2的消耗浓度为：△c（H2）＝（5.00﹣2.48）mol/L＝2.52mol/L，氢气的转化率为100%＝50.4%， 故答案为：1.26×10﹣3mol/（L•s）；50.4%； （3）在500s时氢气的浓度变化为：△c（H2）＝（5.00﹣3.52）mol/L＝1.48mol/L，由反应2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）可知，生成甲醇的物质的量浓度为：c（CH3OH）△c（H2）＝0.74mol/L，故答案为：0.74mol/L． 12．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义． （1）机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源． ①气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0．汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点原因　温度升高，反应速率加快　 、　温度升高，有利于平衡反应正向进行　 ． ②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO：2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，该设想能否实现？　不能　 （选填“能”或“不能”），依据是　该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行　 ． （2）氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有与水反应．该反应的离子方程式为　Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO　 ，在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中Cl﹣浓度　增大　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）． （3）一定条件下，Fe3+和I﹣在水溶液中的反应是2I﹣+2Fe3+═I2+2Fe2+，当反应达到平衡后，加入CCl4充分振荡，且温度不变，上述平衡向　正反应　 （选填“正反应”或“逆反应”）方向移动．请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案　加入少许铁粉或加入少许碘　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0，反应时气体体积不变的吸热反应，温度升高，反应速率加快，平衡右移，单位时间内NO排放量越大； 故答案为：温度升高，反应速率加快；温度升高，有利于平衡反应正向进行； ②2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，反应是焓变增大，熵变减小的反应，△H＞0，△S＜0，则△H﹣T△S＞0，反应任何温度下都不能自发进行； 故答案为：不能；该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行； （2）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO；在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，会和平衡状态下的氢离子反应，平衡正向进行，溶液中Cl﹣浓度增大； 故答案为：Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO；增大； （3）加入CCl4萃取了I2，减小了生成物浓度，反应速率降低，从而使得v（正）＞v（逆），导致平衡向正反应方向移动； 增大生成物浓度或减小反应物浓度平衡逆向移动，加入少许铁粉可以与三价铁离子反应，减小反应物浓度，加入少许碘，增大生成物的浓度，平衡均逆向移动． 故答案为：正反应；加入少许铁粉或加入少许碘． ▉考点05 工业治氨气 1．1913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。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是（　　） A．为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B．操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C．操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D．操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 【答案】D 【解答】解：A．将氨从混合气中分离出去可以提高反应物的转化率，故A正确； B．操作①中“净化”可以防止催化剂中毒，故B正确； C．操作③中“500℃”不仅可以提高反应速率，也是催化剂催化活性的最佳温度，故C正确； D．操作④液压分离减少反应物的浓度，故不能提高反应速率，故D错误； 故选：D。 2．图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是（　　） A．步骤①的目的是防止混入杂质使催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．步骤③选择500℃的重要原因是催化剂活性最高 D．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】D 【解答】解：A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒，故A正确； B．合成NH3的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，故B正确； C．工业生产中，催化合成NH3的反应温度为500℃，说明500℃是催化剂催化活性的最佳温度，故C正确； D．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成NH3的反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出氨气和氮气、氢气的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不利于提高原料的平衡转化率，故D错误； 故选：D。 3．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.4kJ•mol﹣1及反应流程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越大 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨，可提高原料的利用率 D．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 【答案】C 【解答】解：A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越小，故A错误； B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率，不能改变化学平衡和平衡产率，故B错误； C．及时分离出液氨，平衡正向进行，可提高原料的利用率，故C正确； D．实际生产中，需要考虑速率、材料、平衡进行的方向、经济效益等，常采用高温、高压、催化剂的条件，故D错误； 故选：C。 4．下列关于工业合成氨的叙述正确的是（　　） A．达到平衡后，升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高N2、H2的转化率 C．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 D．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但对化学平衡状态无影响 【答案】B 【解答】解：A．升温平衡逆向移动，说明对逆反应的反应速率影响更大，故A错误； B．减少生成物的浓度平衡正向移动，将NH3液化分离，可提高N2、H2的转化率，故B正确； C．增加一种反应物的浓度提高另一种物质的转化率，而本身转化率降低，为了提高氢气的利用率，可增加氮气的浓度，故C错误； D．催化剂和高压能加快反应速率，增大压强平衡正移，催化剂对平衡无影响，故D错误； 故选：B。 5．下列有关合成氨工业的说法正确的是（　　） A．增大N2的浓度，可提高N2的平衡转化率 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 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是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 【答案】B 【解答】解：A．增大氮气的浓度，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，N2的平衡转化率降低，故A错误； B．由于NH3易液化，分离出的氮气、氢气在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高，故B正确； C．合成NH3反应为放热反应，升高温度，合成氨反应逆向移动，合成NH3工业的反应温度控制在400～500℃，是因为此温度催化剂活性较高，反应速率快，故C错误； D．合成NH3的反应是气体分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高反应速率，跟催化剂的活性无关，故D错误； 故选：B。 6．图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤③中反应温度越高催化剂活性越大 D．步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【解答】解：A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒，故A正确； B．合成NH3的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，故B错误； C．催化剂的活性受温度影响，一定温度范围内，催化剂活性最佳，而不是温度越高越大，故C错误； D．催化剂不能提高平衡转化率，只能提高反应速率，合成NH3反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出氨气和氮气、氢气的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不利于提高原料的平衡转化率，故D错误； 故选：A。 7．哈伯在1908年申请循环法合成氨的专利，合成氨实验所用装置如下。下列说法不正确的是（　　） A．进口a通入的是经过压缩的N2和H2 B．出口b的气体可以直接通入饿催化剂反应器 C．出口c是液态NH3出口，可用于冷却离开催化剂的气体 D．冷却水从A口进，B口出，用来结合成氨反应降温防止温度过热 【答案】B 【解答】解：A．压缩的N2和H2有利于正向进行，提高反应速率、提高N2和H2的利用率和平衡混合物中氨气的含量，进口a通入的是经过压缩的N2和H2，故A正确； B．应净化，防催化剂中毒，故B错误； C．NH3易液化，将NH3分离有利平衡正向移动，故C正确； D．冷却水下口进水，从A口进水，上口出水，B口出水，来给合成氨反应降温防止温度过热，故D正确； 故选：B。 8．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意图如图。 下列有关合成氨说法不正确的是（　　） A．控制原料气，是因为N2相对易得，适度过量利于提高H2转化率 B．从合成氨的平衡体系中分理出NH3，可提高正反应速率，减小逆反应速率，平衡正移 C．热交换的目的是充分利用反应热预热原料气，同时有利于氨气的液化分离 D．原料气的干燥、净化可防止催化剂中毒失效 【答案】B 【解答】解：氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压，进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气，再经过热交换后冷却分离出液态氨，未反应完的氮气和氢气可循环利用； A．控制原料气＝2.7～2.9，原因之一是因为N2相对易得，适度过量利于提高H2转化率，故A正确； B．从合成氨的平衡体系中分理出NH3，此时正反应速率不变，逆反应速率减小，平衡正移，故B错误； C．热交换将氨气的热量转给N2和H2，目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离，故C正确； D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D正确； 故选：B。 9．已知N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.2kJ•mol﹣1ΔS＝﹣198.2J•mol﹣1•K﹣1如图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．此反应自发进行的温度应低于465.1K B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤④中反应温度越高，催化剂活性越大，反应速率越快 D．步骤④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【解答】解：A．该反应自发进行的最低温度，需使ΔH﹣TΔS＜0，即﹣92.4kJ•mol﹣1﹣T×（﹣0.198kJ•mol﹣1•K﹣1）＜0，解得T＜466.7K，因此保持此反应自发进行的温度低于466.7K，故A正确； B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率，故B错误； C．步骤④中反应温度超过500℃催化剂的活性下降，反应速率减慢，故C错误； D．步骤④使用催化剂，不改变平衡移动，使用较高的温度，主要考虑催化剂的活性，但对平衡的影响是平衡逆向移动，平衡转化率下降，故D错误； 故选：A。 10．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了（　　） A．提高氮气和氢气的利用率 B．增大化学反应速率 C．降低氨的沸点 D．提高平衡化合物中氨的含量 【答案】A 【解答】解：A．氮气和氢气的循环使用，目的就是提高氮气和氢气的利用率，故A正确； B．增大浓度、升高温度，增大压强等才能增大化学反应速率，故B错误； C．沸点是物质的物理性质，是不会降低的，故C错误； D．循环操作可以提高氮气和氢气的使用效率，故D错误； 故选：A。 11．合成氨问题，关乎到世界化工发展和粮食安全问题。下列合成氨工业的叙述中，不正确的是（　　） A．高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应 B．合成氨时采用循环操作，可以提高原料利用率 C．工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高合成氨的转化率 D．铁触媒的使用有利于提高合成氨的生产效率 【答案】C 【解答】解：A．合成氨的反应为气体系数之和减小的反应，增大压强有利于反应正向移动，故A正确； B．合成氨的反应为可逆反应，原料不能完全反应，采用循环操作，可以提高原料利用率，故B正确； C．合成氨的反应为放热反应，升温会使平衡逆向移动，工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高反应速率和提高催化剂的活性，故C错误； D．铁触媒为催化剂，可以大大提高反应速率，有利于提高合成氨的生产效率，故D正确； 故选：C。 （多选）12．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可加快反应速率，也可增大平衡常数 C．步骤③、④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N2和H2循环再利用 【答案】AD 【解答】解：A．步骤①中“净化”的目的是防止催化剂中毒，故A正确； B．步骤②中“加压”，使气体浓度增大，可以加快反应速率，但不能改变平衡常数，故B错误； C．步骤④减小生成物浓度，平衡正向移动，有利于提高原料平衡的转化率，步骤③考虑催化剂的活性，但不能使平衡正向移动，故C错误； D．步骤⑤的目的是将未反应的N2和H2循环再利用，提高原料的利用率，故D正确； 故选：AD。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 化学反应的调控 ▉考点01 合成氨反应的原理分析 1．合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 （1）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 （2）可逆性：反应为可逆反应。 （3）体积变化(熵变)：ΔS<0，正反应是气体体积缩小的反应。 （4）焓变：ΔH<0，是放热反应。 2．原理分析 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 压强 增大压强 增大压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 使用 无影响 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 3.数据分析 根据课本表2－2（P47）在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是升高温度、增大压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是降低温度、增大压强。二者在温度这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。 ▉考点02 工业合成氨反应的适宜条件 1．问题讨论 （1）压强 ①原理分析：压强越大越好。 ②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为10～30 MPa。 ③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 （2）温度 ①原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。 ②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃。 ③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的。 合成氨反应一般选择400～500 ℃进行的又一重要原因为铁触媒在500 ℃左右时的活性最大。 （3）催化剂 ①原理分析：在高温、高压下，N2和H2的反应速率仍然很慢。 ②选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。 ③选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地进行反应。 另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。 （4）浓度 ①原理分析：在500 ℃和30 MPa时，平衡混合物中NH3的体积分数及平衡时N2和H2的转化率仍较低。 ②采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度。 ③采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移动，此外原料气的循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。 2．工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒作催化剂 浓度 氨及时从混合气中分离出去，剩余气体循环使用；及时补充N2和H2 3.合成氨的工艺流程 ▉考点03 选择工业合成适宜条件的原则 1.考虑参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素。 2.考虑影响化学反应速率和平衡的温度、压强、浓度、催化剂等反应条件。 3.选择适宜的生产条件还要考虑设备条件、安全操作、经济成本等情况。 4.选择适宜的生产条件还要考虑环境保护及社会效益等方面的规定和要求。 ▉考点01 化学反应速率的调控作用 1．硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是（　　） 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/（mol•L﹣1） V/mL c/（mol•L﹣1） V/mL Ⅰ 25 5 0.2 10 0.1 x Ⅱ 25 10 0.1 10 0.2 5 Ⅲ 35 10 0.1 5 y 10 A．该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯 B．通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢 C．比实验 II、III研究温度对该反应速率的影响，则y＝0.2 D．对比实验 I、II研究C（H+）对该反应速率的影响，则x＝10 2．已知反应：2NO（g）+Br2（g）═2NOBr（g）△H＝﹣akJ•mol﹣1（a＞0），其反应机理如下，下列说法不正确的是（　　） ①NO（g）+Br2（g）═NOBr2（g）△H1快反应； ②NO（g）+NOBr2（g）═2NOBr（g）△H2慢反应。 A．△H＝△H1+△H2 B．该反应的速率主要取决于反应① C．NOBr2是该反应的中间产物，不是催化剂 D．恒容时，增大Br2（g）的浓度能增加单位体积活化分子总数，加快反应速率 3．已知反应：2NO（g）+Br2（g）⇌2NOBr（g）△H＝﹣a kJ•mol﹣1 （a＞0），其反应机理如下 ①NO（g）+Br2（g）⇌NOBr2（g） 快 ②NO（g）+NOBr2（g）⇌2NOBr（g） 慢 下列有关该反应的说法不正确的是（　　） A．该反应的速率主要取决于②的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ•mol﹣1 D．增大Br2（g）浓度能增加单位体积内的活化分子数目，加快反应速率 4．下列措施与控制化学反应速率无关的是（　　） A．汽车加大油门 B．使用加酶洗衣粉 C．搅拌使食盐在水中溶解 D．在月饼包装中放置脱氧剂 5．在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI═2H2O+I2在不同浓度时的化学反应速率如表所示，由此可推知第5组实验中c（HI）、c（H2O2）不可能为（　　） 实验编号 1 2 3 4 5 6 c（HI）/（mol•L﹣1） 0.100 0.200 0.150 0.100 ？ 0.500 c（H2O2）/（mol•L﹣1） 0.100 0.100 0.150 0.200 ？ 0.400 v/（mol•L﹣1•s﹣1） 0.007 60 0.015 2 0.017 1 0.015 2 0.022 8 0.152 A．0.150 mol•L﹣1、0.200 mol•L﹣1 B．0.300 mol•L﹣1、0.100 mol•L﹣1 C．0.200 mol•L﹣1、0.200 mol•L﹣1 D．0.100 mol•L﹣1、0.300 mol•L﹣1 6．在恒温恒容下反应：2A（S）+B（g）⇌C（g）+D（g）；△H＜0 下列叙述正确的是（　　） A．向该容器中加入少量 A，反应速率增大 B．向该容器中充入 He 气，反应速率增大 C．该反应为放热反应，无需加热一定能发生 D．将粉末状 A 代替块状 A，反应速率增大 7．对于100mL 0.3mol/L盐酸与铁片的反应，采取下列措施能使产生氢气的速率加快的是：（　　） ①再加50mL 3mol/L硫酸； ②升高温度； ③再加入100mL 1mol/L氯化钾； ④用等量铁粉代替铁片； ⑤再加300mL 0.3mol/L的硝酸； ⑥加入少量醋酸钠固体。 A．①③④ B．①②④ C．③⑤⑥ D．①②⑥ 8．下列反应中，开始时放出氢气的速率最大的是（　　） 选项 金属 酸溶液的浓度和体积 温度/℃ A 5.6 g铁片 3mol•L﹣1硫酸100mL 40 B 3 g铁粉 3mol•L﹣1草酸300mL 40 C 3g铁粉 3mol•L﹣1硫酸100mL 40 D 5.6 g铁片 18.4mol/L浓硫酸200mL 20 A．A B．B C．C D．D 9．下列反应条件的控制中不恰当的是（　　） A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2 D．为提高H2O2的分解率，向溶液中滴加FeCl3溶液 10．下列是4位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡“一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（　　） A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 11．运用相关化学知识进行判断，下列结论正确的是（　　） A．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应 B．合成氨的反应达到平衡后，给体系加压（压缩），活化分子百分数增加，所以反应速率加快 C．活化分子之间的碰撞都是有效碰撞，都能引发化学反应 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 12．某密闭容器中发生反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g） （正反应为放热反应）； （1）上图表示该反应的速率（v） 随时间（t） 变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。请运用所学的化学原理分析t2、t3、t5时刻改变的条件： t2时 　 　 ；t3时 　 　 ；t5时 　 　 。 （2）下列时间段中，Z的百分含量最小的是 　 　 （填字母）。 A.t1～t2 B.t2～t3 C.t4～t5 D.t6～t7 ▉考点02 化学反应速率的影响因素 1．下列判断正确的是（　　） A．升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率 B．某反应2AB（g）⇌C（g）+3D（g）在高温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＜0、ΔS＜0 C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH＜0 D．BaSO4难溶于水，因此BaSO4属于弱电解质 2．下列措施不是为了改变化学反应速率的是（　　） A．加工馒头时添加膨松剂 B．将食物存放在冰箱中 C．糕点包装袋内放置除氧剂 D．冶铁时将铁矿石粉碎 3．以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法错误的是（　　） A．250℃时，催化剂的活性最高 B．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低 C．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大 D．300～400℃时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高 4．采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是（　　） A．Na与水反应时，增加水的用量 B．Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 5．以下说法正确的是（　　） A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂 B．在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率 C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性 D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动 6．在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是（　　） A．洗衣粉中添加酶 B．将鲜肉存放在冰箱中 C．合成氨时增大n（N2）：n（H2）比 D．制取氢气用粗锌粒和稀硫酸反应 7．已知：化学反应的速率常数（A、R为常数，e为自然对数的底，Ea为活化能）。反应X+2Y⇌Z由如下步骤实现：Ⅰ．X+Y⇌Q ΔH1＜0，Ⅱ．Q+Y⇌Z ΔH2＞0，反应的速率常数与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的 B．反应过程涉及两种中间体 C．升高温度，速率常数k（Ⅰ）减小、k（Ⅱ）增大 D．增大压强，反应Ⅰ和Ⅱ的化学平衡常数均增大 8．能够增加反应物分子中活化分子百分数的措施是（　　） A．升高温度 B．减小压强 C．增大压强 D．增大浓度 9．用纯净的CaCO3与一定浓度的稀盐酸反应制取CO2，生成CO2的体积随时间变化的关系如图所示（CO2体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是（　　） A．OE段表示的平均反应速率最快 B．该反应是吸热反应 C．OE、EF、FG三段中，EF段收集到的CO2的量最多 D．OE、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2：6：7 10．下列说法正确的是（　　） A．活化能接近零的反应，当反应物相互接触时，反应瞬间完成，而且温度对其反应速率几乎没有影响 B．升温或加压（减小容器容积）都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的 C．人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，把活化分子具有的平均能量叫做活化能 D．活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易，也会对化学反应的ΔH产生影响 11．下列措施不能增大化学反应速率的是（　　） A．燃煤时，将块状煤粉碎 B．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 C．H2O2分解制取O2时，添加少量MnO2 D．常温下，铁与稀硫酸反应制氢气时，将稀硫酸换成同质量的浓硫酸 12．下列说法中错误的是（　　） A．25℃时，向纯水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，c（OH﹣）增大，Kw不变 B．将纯水加热到95℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 C．合成氨反应，增大压强可以提高单位体积内的活化分子数，加快反应速率 D．合成氨温度选择500℃左右，主要是从反应速率角度考虑 ▉考点03 化学平衡的影响因素 1．在恒温恒容的条件下，反应：A（g）+B（g）⇌C（g）+D（s）已达平衡，能使平衡正向移动的措施是（　　） A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 2．医学研究证实：痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠（NaUr）有关（NaUr增多，病情加重），其化学原理为：HUr（aq）+Na+（aq）⇌NaUr（s）+H+（aq）ΔH＜0，下列说法不正确的是（　　） A．大量饮水会增大痛风病发作的可能性 B．秋冬季节更易诱发关节疼痛 C．饮食中摄入过多咸菜，会加重痛风病病情 D．患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物 3．下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是（　　） A．用排饱和食盐水法收集氯气 B．加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3 D．在Fe3++3SCN﹣Fe（SCN）3反应达平衡时，增加KSCN的浓度，体系颜色变深 4．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入1mol N2和3mol H2，发生下列反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），反应达到平衡后，改变下述条件，达到平衡后NH3的物质的量浓度不改变的是（　　） A．保持温度和容器压强不变，充入1mol NH3（g） B．保持温度和容器体积不变，充入1mol NH3（g） C．保持温度和容器体积不变，充入1mol N2（g） D．保持温度和容器压强不变，充入1mol Ar（g） 5．合成氨反应：3H2+N22NH3在密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　） A．达到化学平衡时，各物质的浓度不再改变 B．使用催化剂可使H2的转化率达到100% C．其他条件不变，升高温度，不能增大反应的速率 D．其他条件不变，降低NH3的浓度，可以增大反应的速率 6．已知：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝Q（Q＜0），向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：（甲）2molSO2和1molO2；（乙）1molSO2 和0.5molO2；（丙）2molSO3；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（　　） A．容器内压强p：p甲＝p丙＜2p乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙＜2m乙 C．c（SO2）与c（O2）之比k：k甲＝k丙＞2k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 7．工业上常用雌黄（As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和硫。As2S3与O2反应需要在加压下进行，原因是　 　 。 8．目前，常用三元催化将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。在密闭容器中模拟进行如下反应：2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）ΔH＜0。达到平衡后，其他条件不变，分别改变下列条件。用“正反应方向”“逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况，用“增大”“减小”或“不变”分析判断其他物理量变化情况。 （1）增加CO的浓度，平衡向 　 　 移动，该反应的平衡常数K 　 　 。 （2）保持反应容器压强和温度不变，通入He，平衡向 　 　 移动，该化学反应速率 　 　 ，该反应的ΔH 　 　 。 （3）在一定温度下，缩小反应容器体积，平衡向 　 　 移动，NO（g）的转化率 　 　 。 （4）使用相同质量的同种催化剂，增大催化剂的比表面积，平衡 　 　 移动，该化学反应速率将 　 　 。 9．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA（g）+bB（g）⇌cC（g）化学平衡的影响，得到如图像（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）： 分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应Ⅰ中，该正反应为 　 　 （填“吸热”或“放热”）反应，若p1＞p2，a+b 　 　 c（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）在图像反应Ⅱ中，T1　 　 T2（填“＞”“＜”或“＝”），该正反应为 　 　 （填“吸热”或“放热”）反应。 10．在密闭容器中进行下列反应CO2（g）+C（s）⇌2CO（g）△H＞0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化： （1）增加C用量，平衡 　 　 （填“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”或“不移动”下同），c（CO2） 　 　 。（填“变大”或“变小”或“不变”下同） （2）增大密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 　 　 ，c（CO2） 　 　 。 （3）通入He，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 　 　 ，C的物质的量 　 　 。 （4）保持密闭容器体积不变，降低温度，则平衡 　 　 ，c（CO2） 　 　 。 11．现有反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g），达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中 C的质量分数也减小，则： （1）该反应的逆反应 　 　 热反应，且m+n 　 　 p（填“＞”“＝”“＜”）。 （2）减压时，A的质量分数 　 　 。（填“增大”“减小”或“不变”，下同） （3）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将 　 　 。 （4）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量 　 　 。 （5）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C（体积不变）时混合物颜色 　 　 （填“变深”“变浅”或“不变”）。 12．可逆反应2Cl2（g）+2H2O（g）⇌4HCl（g）+O2（g）（△H＞0），在一定条件下达到平衡后，分别采取下列措施（填“增大”、“减小”或“不变”）： （1）降低温度，Cl2的转化率 　 　 ；v（逆） 　 　 。 （2）保持容器体积不变，加入He，则HCl的物质的量 　 　 。 （3）保持容器压强不变，加入He，则O2的物质的量 　 　 。 ▉考点04 化学平衡的调控作用 1．合成氨工业上采用循环操作主要是因为（　　） A．增大化学反应速率 B．提高平衡混合物中NH3的含量 C．提高N2和H2的利用率 D．降低NH3的沸点 2．下列说法中正确的是（　　） A．物质在溶解于某种溶剂中时，都存在着溶解限度 B．化学方程式中，连接反应物和生成物的常用符号有“＝”、“⇌”、“→”，用“═”连接的反应，反应物都能100%反应生成生成物 C．工业合成氨气中，一般适当增大H2的浓度，提高N2的转化率，降低生产成本 D．对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率 3．下面是四位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（　　） A．使用催化剂，可加快反应速率，目的是提高生产效率 B．使用冰箱保存食物，是利用了化学反应速率理论 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 4．中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于（　　）①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源　②减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成③提高煤炭的热效率并减少CO的排放④使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率． A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 5．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：①2C（焦炭）+O2（空气）＝2CO；②Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是：（　　） A．CO过量 B．CO与铁矿石接触不充分 C．炼铁高炉的高度不够 D．CO与Fe2O3的反应有一定限度 6．“如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动”总结出这条经验规律的科学家是（　　） A．门捷列夫 B．盖斯 C．勒夏特列 D．范德华 7．NO2存在下列平衡：2NO2（g）⇌N2O4（g）+Q（Q＞0）在测定NO2的相对分子质量时，下列条件下测定结果最接近理论值的是（　　） A．温度130℃、压强3.03×105Pa B．温度25℃、压强1.01×105Pa C．温度130℃、压强5.05×104Pa D．温度0℃、压强5.05×104Pa 8．欲使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（　　） A．向炉内喷吹空气 B．把大块状煤碾成粉末 C．使用MnO2做催化剂 D．提高炉内体系的温度 9．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义．机动车废气排放已成为城市大气污染的重要． ①气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H＞0．汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点原因　 　 、　 　 ． ②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO： 2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，该设想能否实现？　 　 （选填“能”或“不能”），依据是　 　 ． 10．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O22SO3ΔH＜0．已知常压下SO3体积分数为91%，试回答： （1）在生产中常用过量的空气是为了 　 　 ． （2）加热到400﹣500℃是由于 　 　 ． （3）压强应采用 　 　 （填“高压”或“常压”）．原因是 　 　 ． （4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为 　 　 ． （5）尾气中的SO2必须回收，是因为 　 　 ． 11．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2（g）+CO（g）CH3OH（g），测定的部分实验数据如下： t/s 0 500 1 000 c（H2）/（mol•L﹣1） 5.00 3.52 2.48 c （CO）/（mol•L﹣1） 2.50 　 　 　 　 （1）在500s内用H2表示的化学反应速率是　 　 ． （2）在1 000s内用CO表示的化学反应速率是　 　 ，1 000s时CO的转化率是　 　 ． （3）在500s时生成的甲醇的浓度是　 　 ． 12．化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义． （1）机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源． ①气缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H＞0．汽车启动后，气缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，请分析两点原因　 　 、　 　 ． ②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，若设想按下列反应除去CO：2CO（g）＝2C（s）+O2（g）△H＞0，该设想能否实现？　 　 （选填“能”或“不能”），依据是　 　 ． （2）氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有与水反应．该反应的离子方程式为　 　 ，在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中Cl﹣浓度　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）． （3）一定条件下，Fe3+和I﹣在水溶液中的反应是2I﹣+2Fe3+═I2+2Fe2+，当反应达到平衡后，加入CCl4充分振荡，且温度不变，上述平衡向　 　 （选填“正反应”或“逆反应”）方向移动．请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案　 　 ． ▉考点05 工业治氨气 1．1913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。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是（　　） A．为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B．操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C．操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D．操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 2．图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是（　　） A．步骤①的目的是防止混入杂质使催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．步骤③选择500℃的重要原因是催化剂活性最高 D．步骤③、④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率 3．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.4kJ•mol﹣1及反应流程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越大 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨，可提高原料的利用率 D．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 4．下列关于工业合成氨的叙述正确的是（　　） A．达到平衡后，升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高N2、H2的转化率 C．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 D．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但对化学平衡状态无影响 5．下列有关合成氨工业的说法正确的是（　　） A．增大N2的浓度，可提高N2的平衡转化率 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 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是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 6．图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤③中反应温度越高催化剂活性越大 D．步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率 7．哈伯在1908年申请循环法合成氨的专利，合成氨实验所用装置如下。下列说法不正确的是（　　） A．进口a通入的是经过压缩的N2和H2 B．出口b的气体可以直接通入饿催化剂反应器 C．出口c是液态NH3出口，可用于冷却离开催化剂的气体 D．冷却水从A口进，B口出，用来结合成氨反应降温防止温度过热 8．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意图如图。 下列有关合成氨说法不正确的是（　　） A．控制原料气，是因为N2相对易得，适度过量利于提高H2转化率 B．从合成氨的平衡体系中分理出NH3，可提高正反应速率，减小逆反应速率，平衡正移 C．热交换的目的是充分利用反应热预热原料气，同时有利于氨气的液化分离 D．原料气的干燥、净化可防止催化剂中毒失效 9．已知N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝﹣92.2kJ•mol﹣1ΔS＝﹣198.2J•mol﹣1•K﹣1如图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．此反应自发进行的温度应低于465.1K B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤④中反应温度越高，催化剂活性越大，反应速率越快 D．步骤④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 10．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了（　　） A．提高氮气和氢气的利用率 B．增大化学反应速率 C．降低氨的沸点 D．提高平衡化合物中氨的含量 11．合成氨问题，关乎到世界化工发展和粮食安全问题。下列合成氨工业的叙述中，不正确的是（　　） A．高压条件比常压条件更有利于合成氨的反应 B．合成氨时采用循环操作，可以提高原料利用率 C．工业生产采用500℃而不采用常温，是为了提高合成氨的转化率 D．铁触媒的使用有利于提高合成氨的生产效率 （多选）12．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是（　　） A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可加快反应速率，也可增大平衡常数 C．步骤③、④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N2和H2循环再利用 学科网（北京）股份有限公司 $