第2章 第4节 化学反应的调控-（配套练习）【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

[对应知能达标训练P31]

说明：选择题每题3分；非选择题共30分，本试卷共60分。

[基础训练]

1．合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3⥫⥬[Cu(NH3)3CO]＋　ΔH<0。以下说法错误的是(　　)

A．原料气中H2的体积分数越大，平衡混合物中氨的体积分数也越大

B．杂质有可能引发催化剂中毒

C．使用催化剂可降低反应的活化能，大大提高生产效率

D．铜氨液再生的适宜条件是高温低压

解析　A　工业合成氨的反应为N2＋3H2⥫⥬2NH3，所以适当增大氢气的量，会使平衡向正向移动，从而使混合物中氨的体积分数变大，但不是原料气中H2的体积分数越大平衡混合物中氨的体积分数越大，无杂质时，理论上当投料比＝3时，氨的体积分数最大，A错误；CO可能会引发催化剂中毒，导致活性下降，B正确；使用催化剂可降低反应的活化能，增大反应速率，从而大大提高生产效率，C正确；根据铜氨液与CO、氨气的反应可知，要使铜氨液再生，需使平衡向逆反应方向移动，升高温度或减小气体压强均可使平衡逆移，满足要求，D正确。

2．某化工厂生产Z的反应为X (g) ＋ 2Y(g)⥫⥬2Z(g)；ΔH＜0，温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示：

工业合成Z的适宜条件是(　　)

A．高温、高压　　　　 B．低温、高压

C．常温、常压    D．常压较高温度

解析　D　该反应为可逆反应，正反应方向为体积减少的放热反应，从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压有利于生成Z；增大压强可以使Y的转化率增大；而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起Y转化率的变化并不明显，所以工业上直接采用常压；同时

反应中使用催化剂，为了使催化剂的催化活性最强，根据表格中提供的数据应该采用400～500 ℃， 工业合成Z的适宜条件是常压较高温度。

3．下列工业生产所采取的措施和基本原理不一致的是(　　)

A．合成氨反应分离氨气以后的尾气循环使用，目的是充分利用原料

B．接触法制硫酸中，使用热交换器的目的是充分利用能源

C．侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是前者更有利于保护环境

D．用氨水吸收制硫酸的尾气，目的是保护环境

解析　C　N2＋3H22NH3，该反应为可逆反应，不能完全转化，循环使用氮气和氢气，可以减少成本，提高原料利用率，A不符合题意；二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应为放热反应，使用热交换装置，充分利用可节约能源，B不符合题意；侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是：提高了食盐利用率，缩短了生产流程，降低了纯碱的成本，C符合题意；用氨水吸收制硫酸的尾气中的二氧化硫，目的是保护环境，防止污染环境，D不符合题意。

4．工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是(　　)

A．循环利用的物质是SO3

B．2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)为放热反应

C．吸收塔中98.3% H2SO4表现强氧化性

D．实际生产中，接触室中应采用温度450 ℃，压强10 MPa

解析　B　2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)为可逆反应，未参与反应的二氧化硫可循环利用，A错误；由表知，在相同压强下，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，则2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)为放热反应，B正确；吸收塔中98.3% H2SO4是为了吸收三氧化硫，不体现强氧化性，C错误；1 MPa和10 MPa两状态SO2的平衡转化率相差不大，但10 MPa压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，接触室中应采用温度450 ℃，压强1 MPa，D错误。

5．煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C(s)＋2H2(g)⥫⥬CH4(g)。在V L的密闭容器中投入a mol碳(足量)，同时通入2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法

正确的是(　　)

A．上述正反应为放热反应

B．在4 MPa、1200 K时，图中X点v正(H2)＜v逆(H2)

C．在5 MPa、800 K时，该反应的平衡常数为

D．工业上维持6 MPa、1000 K而不采用10 MPa、1000 K，主要是因为前者碳的转化率高

解析　C　升高温度，碳的平衡转化率增大，则平衡正向移动，上述正反应为吸热反应，A不正确；在4 MPa、1200 K时，图中X点未达平衡，碳的转化率应不断升高，直至达到平衡，所以v正(H2)＞v逆(H2)，B不正确；在5 MPa、800 K时，碳的平衡转化率为50%，则平衡时H2的物质的量为a mol，CH4的物质的量为0.5a mol，该反应的平衡常数为＝，C正确；从图中可以看出，从6 MPa、1000 K到10 MPa、1000 K，碳的平衡转化率增大，但幅度不大，而消耗的动力增加、对设备的要求提高，经济上不合算，所以工业上维持6 MPa、1000 K而不采用10 MPa、1000 K，D不正确。

6．开发CO2催化加氢可合成二甲醚。其主要反应为：

① CO2(g)＋ 3H2(g)⥫⥬ CH3OH(g) ＋ H2O(g)　ΔH1 ＝－49.01 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)⥫⥬CH3OCH3(g) ＋ H2O(g)　ΔH2 ＝－24.52 kJ·mol-1

合成二甲醚时还会发生副反应：

③ CO2(g)＋ H2(g)⥫⥬CO(g) ＋ H2O(g)　ΔH3 ＝ ＋ 41.2 kJ·mol-1

其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。

(已知：CH3OCH3的选择性＝×100%)