2.4 化学反应的调控（同步练习）2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修第一册

**基本信息** 聚焦化学反应调控，通过基础概念辨析、工业流程分析及实际情境应用的三级分层设计，构建从单一知识点到综合实践的知识巩固路径，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|可逆反应概念、催化剂作用等|选择题1-5题，如第3题考查可逆反应平衡特征，强化化学变化规律认知| |进阶层|工业反应条件选择、平衡移动分析|选择题6-10题，如第7题结合工业合成M分析条件对转化率影响，培养科学思维| |应用层|实际情境调控、定量计算|选择题11-15题及解答题，如第17题乙酸制氢热化学与平衡计算，体现科学探究与实践|

2.4 化学反应的调控 （同步练习） 一、选择题 1．工业制硫酸中的一步重要反应是在400-500 ℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应。如果在密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，反应足够长时间。下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，不可能生成2 mol SO3 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．提高反应时的温度，SO2的转化率可以达到100% 2．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理： ΔH=-92.4 kJ·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 3．下列有关可逆反应的说法错误的是 A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应 B．可逆反应达到平衡状态时，仍有反应物转化为生成物 C．在给定条件下，达到平衡时可逆反应完成程度达到最大 D．通过调控反应条件，可以提高可逆反应进行的程度 4．下图为工业合成氨的流程图，下列有关说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以增大反应速率 C．步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D．液态除可生产化肥外，还可作制冷剂 5．镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH<0，欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是 A．增加LaNi5H6(s)的量 B．降低温度 C．减小压强 D．使用催化剂 6．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” 7．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 8．硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是 A．流程中，、和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 9．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 10．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 11．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如下。 下列说法不正确的是 A．为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性，原料气必须经过净化 B．压缩机加压过程，既要考虑平衡移动的问题，又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题 C．合成氨反应的温度控制在500℃左右，此温度下反应物的平衡转化率最大 D．冷却过程，及时将NH3从平衡混合物中分离除去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动 12．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 13．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 14．氨是化肥生产工业的重要原料。反应原理为，其生产条件需要高温高压。近年来电催化氮气合成氨因节能、环境友好等优势，受到广泛关注，下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．该反应的 B．将氨气及时液化分离可增大化学反应速率 C．当时，反应达到平衡状态 D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数 15．K2Cr2O7在水溶液中存在平衡：Cr2O(橙)+H2O2CrO(黄)+2H+，下列说法正确的是 A．该反应是氧化还原反应 B．加入适量NaHSO4固体，平衡逆向移动 C．加入浓NaOH溶液，溶液呈橙色 D．向体系中加入适量水，平衡不移动 二、解答题 16．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___________。 17．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)。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 化学反应的调控 （同步练习） 一、选择题 1．工业制硫酸中的一步重要反应是在400-500 ℃下的催化氧化：，这是一个正反应放热的可逆反应。如果在密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，反应足够长时间。下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，不可能生成2 mol SO3 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．提高反应时的温度，SO2的转化率可以达到100% 【答案】D 【详解】A．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高生产效率，A正确； B．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，故2 mol 和1 mol 反应不可能生成2 mol ，B正确； C．通过调控温度、压强、反应物浓度等反应条件，可以使平衡正向移动，提高反应进行的程度，C正确； D．可逆反应中反应物的转化率不可能达到100%，且该反应正反应放热，升高温度会使平衡逆向移动，转化率反而降低，D错误； 故答案选D。 2．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理： ΔH=-92.4 kJ·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 【分析】制取原料气主要含有N2、H2，以及CO等杂质气体，净化时，除去杂质气体，防止催化剂中毒，将N2、H2经压缩机压缩成高压气体，在合成塔中发生反应：，及时分离出液氨，促进平衡正向移动，据此分析解题。 【详解】A．合成塔中充入的氮气越多相当于增大氮气浓度，平衡向正反应方向移动，但氮气的转化率减小，故A错误； B．使用催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氨气的平衡产率不变，故B错误； C．及时分离出液氨，生成物氨气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，原料的利用率增大，故C正确； D．为提高合成氨的综合效益，实际生产中，常采用适宜高温、适宜高压的条件提高氨产率，故D错误； 选C。 3．下列有关可逆反应的说法错误的是 A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应 B．可逆反应达到平衡状态时，仍有反应物转化为生成物 C．在给定条件下，达到平衡时可逆反应完成程度达到最大 D．通过调控反应条件，可以提高可逆反应进行的程度 【答案】A 【详解】A．可逆反应的定义是同一条件下，同时能向正、逆反应方向进行的化学反应，该选项未提及“同一条件下”的关键前提，A错误； B．可逆反应达到平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等但不为0，仍有反应物转化为生成物，同时生成物也等量转化为反应物，B正确； C．给定条件下，可逆反应达到平衡状态时就是该条件下的反应最大限度，反应完成程度达到最大，C正确； D．调控温度、压强等反应条件可以使化学平衡发生移动，从而提高可逆反应的进行程度，D正确； 故答案选A。 4．下图为工业合成氨的流程图，下列有关说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以增大反应速率 C．步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D．液态除可生产化肥外，还可作制冷剂 【答案】C 【分析】为了防止催化剂中毒，氮气、氢气干燥净化后加压，在催化剂加热到500°C反应后将氨气液化及时分离出液态氨，将氮气、氢气循环再利用，提高原料的利用率。 【详解】A．工业合成氨中，原料气中的杂质（如CO、硫的化合物等）会导致催化剂中毒，步骤①“净化”可除去杂质，防止催化剂失去活性，A正确； B．合成氨反应为（正反应气体体积减小），加压会增大反应物浓度使反应速率加快，同时平衡向正反应方向移动，提高原料转化率，B正确； C．步骤③为催化反应（500℃，催化剂），催化剂不影响平衡转化率；500℃高温因合成氨正反应放热，会使平衡逆向移动，降低平衡转化率；步骤④液化分离使平衡正向移动，步骤⑤循环未反应气体提高利用率，但步骤③不利于提高平衡转化率，C错误； D．液态可用于生产氮肥（如NH4HCO3等），且液氨汽化吸热，可作制冷剂，D正确； 故选C。 5．镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH<0，欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是 A．增加LaNi5H6(s)的量 B．降低温度 C．减小压强 D．使用催化剂 【答案】C 【详解】欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢，则平衡向逆向移动，由LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH<0，为气体减小的放热反应，所以可以升高温度或降低压强，故选C。 6．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” 【答案】A 【详解】A．合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的浓度减小，所以室温比500℃左右更有利于合成氨的反应，故A错误； 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，因为压强大，反应速率快，有利于合成氨，但是压强太高，对仪器设备要求也高，压强过低，反应速率慢，不利于合成氨，故B正确； C．将混合气体中的氨液化，减小了生成物的浓度，合成氨反应的化学平衡正向移动，有利于合成氨，故C正确； D．将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质，比如氧气，能和催化剂铁在高温下反应，使催化剂“中毒”，故D正确； 故选A。 7．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 【答案】D 【详解】A．如常压下转化率较大，则不采用高压，且考虑对设备的承压要求，则不一定采用高压，故A错误； B．加入B，平衡正向移动，A的转化率增大，但B的转化率减小，故B错误； C．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小，故C错误； D．催化剂可以提高反应速率，单位时间内生成更多的M，提高M的日产量，故D正确； 答案选D。 8．硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是 A．流程中，、和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 【答案】C 【分析】氮气和氢气在合成塔中发生反应生成，在氧化炉中发生反应生成NO，NO与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO反应制得硝酸，据此回答。 【详解】A．在合成氨反应中，N2中氮元素化合价从0价降低到-3价，N2作氧化剂；在氧化炉中发生反应 ，中氮元素化合价升高，作还原剂；NO在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2，NO中氮元素化合价升高，NO作还原剂，A错误； B．合成氨的正反应是放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低的平衡产率；高压使平衡正向移动，能提高的平衡产率，B错误； C．吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，通入空气，提供O2，使NO能充分反应，提高NO的转化率，C正确； D．浓硝酸具有强氧化性，能与铜反应，不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料，D错误； 故选C。 9．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 【详解】A．由反应获取信息：工业生产反应条件的选择是一个综合体系，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，A正确； B．进行热交换既有利于提高反应前混合气体的反应速率，又有利于反应后生成气体的平衡正向移动，B正确； C．原料气中的杂质易引起催化剂中毒，净化处理后可有效防止催化剂中毒，C正确； D．该反应为放热反应，反应选择在400~500℃进行，不利于平衡正向移动，不利于提高的转化率，D错误； 故选D。 10．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 【答案】D 【详解】A．表中数据为通过科学实验所得，不可能有明显误差，A故错误； B．合成氨连续操作，不可能对生产条件控制不当，B错误； C．平衡浓度问题与速率的大小没有直接关系，C错误； D．合成氨工业考虑单位时间的产量问题，并未让合成氨反应达到平衡，题目中实际氨浓度（15%）低于表格中20MPa、500℃对应的平衡浓度（19.1%），说明反应未达到平衡。合成氨工业为提高效率，通常不会让反应完全达到平衡（需更长时间），而是通过控制反应物停留时间，使混合物及时排出以维持连续生产，因此，实际浓度低于平衡值的原因是反应未达平衡，而非数据错误或条件控制问题，D正确； 故答案选D。 11．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如下。 下列说法不正确的是 A．为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性，原料气必须经过净化 B．压缩机加压过程，既要考虑平衡移动的问题，又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题 C．合成氨反应的温度控制在500℃左右，此温度下反应物的平衡转化率最大 D．冷却过程，及时将NH3从平衡混合物中分离除去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动 【答案】C 【详解】A．催化剂“中毒”会丧失催化活性，所以原料气必须经过净化处理，故A正确； B．加压,合成氨平衡向右移动，但加压又要考虑对设备材料的强度、设备的制造要求的问题，故B正确； C．合成氨反应为放热反应，温度越低，平衡转化率越高，所以温度控制在500℃左右，不是因为此温度下反应物的平衡转化率最大，故C错误； D．冷却过程，及时将NH3分离除去，减小生成物浓度，可促使平衡向生成氨气的方向移动，故D正确； 故答案为：C。 12．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 【答案】B 【详解】A．原料气必须经过净化的主要目的是防止合成氨的催化剂“中毒”，A错误； B．实际生产中，将氨气液化分离后提高产率，分离后的原料气循环使用，可提高经济效益，B正确； C．采用 400°C∼500°C ，可加快反应速率，不利于平衡正向移动，不能增大反应物的平衡转化率，C错误； D．合成氨厂采用的压强越大，产率越高，对设备要求高，D错误； 故选B。 13．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 【答案】B 【详解】A．反应①的，正反应为吸热反应，降低温度，平衡向吸热的逆向移动，A正确； B．冬天温度低，易诱发关节炎，说明反应②正反应为放热反应，B错误； C．反应②的化学平衡逆向移动可减少尿酸钠晶体，可减轻疼痛，则降低关节滑液中HUr及含量是治疗关节炎的方法之一，C正确； D．反应②为放热反应，升高温度平衡逆向移动，故关节保暖可以缓解疼痛，D正确； 故合理选项是B。 14．氨是化肥生产工业的重要原料。反应原理为，其生产条件需要高温高压。近年来电催化氮气合成氨因节能、环境友好等优势，受到广泛关注，下列有关合成氨反应的说法正确的是 A．该反应的 B．将氨气及时液化分离可增大化学反应速率 C．当时，反应达到平衡状态 D．提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数 【答案】C 【详解】A．由可知，该反应是一个化合反应，为放热反应，，该反应是一个气体体积减小的反应，，A错误； B．将氨气及时液化分离，减小生成物浓度，平衡正向移动，反应速率减小，B错误； C．速率之比等于化学计量数之比，2v正(H2)=3v正(NH3)，当时，表示正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确； D．由可知，提高体系的压强，平衡正向移动，但化学平衡常数只是温度的函数，温度不变，化学平衡常数不变，D错误； 故答案选C。 15．K2Cr2O7在水溶液中存在平衡：Cr2O(橙)+H2O2CrO(黄)+2H+，下列说法正确的是 A．该反应是氧化还原反应 B．加入适量NaHSO4固体，平衡逆向移动 C．加入浓NaOH溶液，溶液呈橙色 D．向体系中加入适量水，平衡不移动 【答案】B 【详解】A．该反应中元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，A项错误； B．向该溶液中加入NaHSO4固体，NaHSO4在溶液中电离出Na+、H+和SO。则溶液中H+浓度增大，平衡逆向移动，B项正确； C．向该溶液中加入浓NaOH溶液，OH-和H+中和，c(H+)降低，平衡向正反应方向移动，溶液呈黄色，C项错误； D．向该溶液中加入水，Cr2O、CrO、H+浓度均降低导致正逆反应速率均减慢，由于生成物系数之和大于反应物系数之和(水是纯液体，其系数不计算在内)，所以Q<K，平衡正向移动，D项错误； 答案选B。 二、解答题 16．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___________。 【答案】(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 【详解】（1）①由题图知，当催化剂为、温度在左右时的转化率已经比较高了，故该反应最佳的催化剂与温度为：； ②A．由于充入的和的物质的量分别为和，反应时消耗的和的物质的量相同，那么当和的物质的量之比不变时，说明反应达到了平衡，A不符合题意； B．气体总质量不变，容器恒容，则混合气体的密度一直不变，故密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态，B符合题意； C．该反应前后气体的总物质的量不同，那么在恒温恒容条件下，混合气体的压强一直在变化，当混合气体的压强保持不变时说明反应达到了平衡，C不符合题意； D．说明正、逆反应程度相当，反应达到了平衡，D不符合题意； 故选B； （2）①由图知，第I组实验中，从开始反应到达到平衡，的浓度减少了，则的浓度也减少这么多，达到平衡时的浓度为； ②实验I和Ⅱ的反应物浓度相同而Ⅱ中催化剂比表面积较大，由图中对应的曲线知，二者平衡时各组分浓度相同，但曲线Ⅱ先达到平衡，说明增大催化剂比表面积，该化学反应速率将增大； ③实验I和Ⅲ的反应物浓度和催化剂比表面积均相同，Ⅲ的温度高于I，由图中对应的曲线知，曲线Ⅲ先达到平衡，故由实验I和Ⅲ可得出的结论是：当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大。 17．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)。 【答案】(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 【详解】（1）根据盖斯定律②-①得，2CO(g)＋2H2(g)=CH4(g)＋CO2(g)　ΔH=-33.5 kJ·mol-1-213.7 kJ·mol-1=-247.2 kJ·mol-1； （2）CH3COOH(g)=2CO(g)＋2H2(g)正反应气体系数和增大，减压有利于平衡正向移动，利用乙酸制氢，选择的压强为常压； ①热裂解正反应吸热、脱羧基反应正反应放热，升高温度，热裂解反应速率加快，热裂解反应正向进行，而脱羧基反应逆向进行，所以650 ℃之后氢气产率高于甲烷； ②CO(g)和H2O(g)在高温下反应生成H2(g)和CO2(g)，所以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； （3）设通入乙酸的物质的量为a mol，热裂解反应消耗乙酸30%，则反应生成CO 0.6a mol、氢气0.6a mol；脱羧基反应消耗乙酸50%，则反应生成甲烷0.5a mol、二氧化碳0.5a mol，剩余乙酸0.2a mol；容器内气体总物质的量是0.2a mol＋0.5a mol＋0.5a mol＋0.6a mol＋0.6a mol=2.4a mol，H2体积分数为；脱羧基反应的平衡常数。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $