2.4 化学反应的调控-课后达标 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

课后达标 素养提升 基础检测 1．[（2025·重庆高二阶段练习）]关于工业合成氨，下列说法错误的是（ ） A. 净化和，能防止杂质对催化剂产生影响 B. 在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行 C. 高温既能增大化学反应速率，又能提高的转化率 D. 研制新型低温催化剂可以降低合成氨的能耗 【答案】C 【解析】选。净化 和，除去杂质，可防止催化剂“中毒”，正确；合成氨反应前后气体体积减小，压强越大，反应物的转化率越高，故在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行，正确；合成氨反应为放热反应，升高温度，可增大反应速率，但平衡逆向移动，降低 的转化率，错误；研制新型低温催化剂可使反应在较低温度下进行，可降低合成氨反应的能耗，正确。 2．代表工业生产中的某一个反应，对于处于化学平衡状态的该反应，既要增大反应速率又要提高的转化率，下列措施中可行的是（ ） A. 及时分离出 B. 加入气体 C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂 【答案】B 【解析】选。及时分离出，平衡正向移动，的转化率增大，但反应速率减小，错误；加入气体，平衡正向移动，反应速率增大，的转化率增大，正确；正反应为放热反应，适当升高温度反应速率增大，但平衡逆向移动，的转化率降低，错误；使用合适的催化剂，反应速率增大，对平衡移动无影响，的转化率不变，错误。 3．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，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B. 硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C. 合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D. 对于合成氨反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到 【答案】D 【解析】选。硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的充分燃烧，故 正确；硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，故 正确；合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故 正确；合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以无论如何调控反应条件都不可能使反应物的转化率达到，故 错误。 4．诺贝尔化学奖曾授予致力于研究合成氨与催化剂表面积大小关系的德国科学家格哈德·埃特尔，表彰他在“固体表面化学过程”研究中做出的贡献。下列说法正确的是（ ） A. 增大催化剂的表面积能增大氨的平衡产率 B. 增大催化剂的表面积能增大合成氨的正反应速率，降低逆反应速率 C. 使用催化剂时，反应的活化能降低，反应明显加快 D. 工业生产中，合成氨采用的压强越高，温度越低，越有利于提高经济效益 【答案】C 【解析】选。催化剂只能改变反应速率，不能改变化学平衡，所以增大催化剂表面积不能增大氨的平衡产率，项错误；催化剂能同等程度地增大合成氨的正反应速率和逆反应速率，项错误；使用催化剂可增大反应速率，原因是改变了反应历程，降低了反应活化能，项正确；压强过高，设备成本高，温度过低，反应速率小，经济效益低，项错误。 5．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. 工业上合成时，一定采用高压条件，因为高压有利于的生成 B. 若物质B廉价易得，则工业上一般采用通入过量的B来提高A和B的转化率 C. 工业上一般使用较高温度合成，因为温度越高，反应物的转化率越高 D. 工业生产中使用催化剂可提高的日产量 【答案】D 【解析】选。高压有利于 的生成，但对设备、动力要求高，所以要采用合适的压强，错误；通入过量的，能提高 的转化率，但 的转化率降低，错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，错误；使用催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，提高 的日产量，正确。 6．化学反应的调控，就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。工业上选用五氧化二钒作为催化剂生产，在、常压时发生反应。下列有关叙述不正确的是（ ） A. 工业生产的反应条件选择要结合设备条件、安全操作、经济成本及环境保护、社会效益等因素 B. 反应时生成的热气体经如上图所示装置进行热交换，预热混合气体、，冷却反应后生成的气体，有利于提高反应速率和提高的转化率 C. 对原料气进行净化处理可有效防止催化剂“中毒” D. 反应选择在进行主要是为了提高的转化率 【答案】D 【解析】选。该反应为放热反应，反应选择在 进行，是因为在此温度条件下催化剂的活性最高，而升高温度平衡逆向移动，反应物的转化率减小，错误。 7．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数见下表。 温度/ 化学平衡常数 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 500 700 1.0 下列说法正确的是（ ） A. 使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中的含量 B. 通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C. 通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ D. 氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度 【答案】A 【解析】选。项，尽管两种温度下反应Ⅱ的平衡常数都很大，但可以使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂，使反应Ⅰ尽快达到平衡，继而达到增大氧化炉中 含量的目的，正确；项，反应Ⅰ和Ⅱ都是放热反应，升高温度时两反应均受到抑制，降低温度时两反应均被促进，错误；项，在题给温度下，生成的 均为气态，反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数增大的反应，压强对平衡的影响一致，错误；项，反应Ⅲ属于放热反应，氧化炉出气若进一步升高温度，会使反应Ⅲ平衡逆向移动，从而导致产物的产率降低，错误。 8．[（2025·烟台高二月考）]工业上可在高纯度氨环境中，通过球磨氢化锂的方式合成高纯度的储氢材料氨基锂，该过程中发生反应：。在分压为条件下，的相对纯度随球磨时间的变化情况如上图所示。下列说法正确的是（ ） A. 增大压强可以提高原料的利用率 B. 若平衡时混合气体中的物质的量分数为，则该反应的平衡常数 C. 工业生产中，在分压为条件下合成的球磨时间越长越好 D. 投入定量的反应物，平衡时混合气体的平均摩尔质量越大，的相对纯度越高 【答案】B 【解析】选。该反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，不能提高原料的利用率，错误；，正确；工业生产中，在 分压为 条件下，球磨时间从 增大至 时，的相对纯度提高较明显，但球磨时间从 增大至 时，的相对纯度提高不明显，故球磨时间不是越长越好，错误；投入定量的反应物，平衡时混合气体的平均摩尔质量越大，说明氨的含量越高，反应正向进行的程度越小，的相对纯度越低，错误。 素养提升 9．[（2025·武汉高二统考）]硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法错误的是（ ） A. 反应Ⅰ，将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 B. 反应Ⅱ选择常压下进行的原因是常压下转化率已很高，加压对提高转化率有限，但显著增加工业成本 C. 反应Ⅲ，将浓硫酸从吸收塔顶喷淋而下，快速、充分吸收 D. 反应Ⅱ，为提高平衡转化率，应鼓入过量空气，且越多越好 【答案】D 【解析】选。反应Ⅱ中若鼓入太多空气，则会导致二氧化硫的浓度太低，反应速率减小，而且鼓入太多空气会使得反应温度降低，反应速率减小，不利于反应Ⅱ的进行，错误。 10．[（2025·昆明高二检测）]在一定条件下探究二甲醚的制备，反应原理为，测定结果如下图所示。下列判断错误的是 （ ） A. 该反应的 B. 该反应伴随着副反应的发生 C. 工业选择的较适宜温度为 D. 加入催化剂可以提高的产率 【答案】D 【解析】选。由题图可知，随着温度升高，的转化率降低，所以升高温度，平衡逆向移动，该反应是放热反应，，项正确；由题图可知，的转化率降低的同时 的产率在不同温度下差别较大，说明该反应伴随着副反应的发生，项正确；在 范围内，的产率较高，故工业选择的较适宜温度为，项正确；加入催化剂可增大反应速率，但不能提高 的产率，项错误。 11．[（2025·凉山高二月考）]利用工业废气中的合成甲醇： 通常会伴随着副反应： 下列是某些同学在选择反应条件时所提出的观点，其中正确的是（ ） A. 甲同学：增大反应物浓度，一定有利于提高的转化率 B. 乙同学：选择合适的催化剂，能提高一定时间内的产率，还能提高甲醇的选择性 C. 丙同学：反应①是放热反应，反应②是吸热反应，故生产温度越低越好 D. 丁同学：恒容时通入一定量的，增大压强，有利于反应①正向进行 【答案】B 【解析】选。增大，平衡向右移动，可以提高 的转化率；增大，虽然平衡也向右移动，但 的转化率反而降低，错误。选择合适的催化剂，增大了反应速率，单位时间内的产率升高，提高一定时间内的生产效率，同时还可以通过选择合适催化剂提高甲醇的选择性，生产更多的甲醇，正确。反应①是放热反应，反应②是吸热反应，虽然低温有利于反应①平衡向右移动，但反应速率太小，单位时间内甲醇的产率反而降低，不符合工业生产的要求，错误。恒容时通入一定量的，原平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，对平衡不产生影响，错误。 12．人工固氮是目前研究的热点。合成法是以铁为主要催化剂、在和的条件下，由和直接合成。 （1） 上述反应生成时放出热量，写出该反应的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 我国科学家研制出一种新型催化剂，将合成氨的温度、压强分别降到、，该催化剂对工业生产的意义是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （3） 在恒容密闭容器中，按投料比分别为、、进行反应，相同时间内测得的转化率与温度、投料比的关系如上图所示（不考虑催化剂失活）。 ① 曲线Ⅰ表示投料比_ _ _ _ _ _ 。某温度下，曲线Ⅰ对应反应达到平衡时的转化率为，此时混合气体中的体积分数为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用含的代数式表示）。 ② 下列有关图像的分析错误的是（填字母）。 A. 投料比越大，的平衡转化率越大 B. ，投料比一定时，升高温度，反应速率增大 C. ，投料比一定时，升高温度，平衡向左移动 D. ，投料比一定时，升高温度，反应速率减小 【答案】（1） （2） 节能、降低生产成本（答案合理即可） （3） ① ； ② AD 【解析】 （1） 的物质的量是，生成 时放出 热量，则生成 放出的热量是，所以该反应的热化学方程式是。 （3） ① 在相同温度下，投料比 越大，氮气的转化率越高，故曲线Ⅰ表示投料比，设、的初始物质的量分别为、，转化的物质的量为，列“三段式”： 所以混合气体中 的体积分数为。 ② 投料比越大，的平衡转化率越小，故 错误；投料比一定时，升高温度，化学反应速率增大，故 正确、错误；投料比一定时，由于该反应是放热反应，所以平衡之后，升高温度，平衡向左移动，故 正确。 第页 学科网（北京）股份有限公司 $