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1

**基本信息** 高二化学选择性必修一“化学反应的调控”同步练习，以“基础概念-综合应用-实践探究”分层，覆盖反应速率、化学平衡及工业调控，强化科学思维与化学观念。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|反应速率影响因素、平衡状态判断|概念辨析题（如催化剂活性、平衡标志），巩固化学观念| |进阶层|勒夏特列原理应用、图像分析|结合速率图像（如单选5）、条件对平衡影响，培养科学思维| |综合层|工业合成氨条件调控、数据计算|工业情境题（如单选8）、反应速率与转化率计算（如填空16），体现科学探究与实践|

高二化学人教版选择性必修一化学反应原理 2.4化学反应的调控 同步练习6-1 一、单选题 1．工业上用氢气和氮气合成氨的反应是放热反应，在氨的实际合成生产时温度常控制在左右，原因是 A．高温有利于提高反应的转化率 B．高温可增大反应的限度 C．时反应催化剂活性最强，反应速率更快 D．高温才可以自发向右进行 2．下列关于工业合成氨反应的调控说法正确的是 A．合成氨时，常采用迅速冷却的方法将氨液化，提高平衡转化率 B．合成氨时为提高平衡转化率，温度越高越好 C．增大浓度，可以提高活化分子百分数，从而加快反应速率 D．合成氨选择压强越高越好，可以加快反应速率，并提高转化率 3．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A．，达到平衡后，压缩容器体积，混合气体密度不变 B．，实际生产中利用液化除氨增大反应的限度 C．，为提高SO3产率，工业生产选择的条件是400-500℃、高压 D．，平衡后，升高温度，对正反应的速率影响更大 4．某温度下，对可逆反应：  ，下列叙述正确的是 A．加入少量，逆反应速率增大 B．平衡后加入，上述反应的平衡常数增大 C．升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．压强不变，充入Ar，反应速率减小；体积不变，充入Ar，反应速率不变 5．某密闭容器中发生反应：。根据下列图像，下列有关说法错误的是 A．时改变的条件是升高温度 B．时加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大 C．时改变的条件可能是缩小容器容积，增大压强D．该反应的反应物总能量大于生成物总能量 6．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为：  。下列说法正确的是 A．加入催化剂，的平衡转化率增大 B．每断裂，形成 C．当时，反应达到化学平衡 D．合成氨工业采用循环操作可降低氨的沸点 7．加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101 kPa下，   kJ/mol，反应达到平衡时，能加快反应速率且使平衡向正反应方向移动的是 A．恒容下充入惰性气体 B．升高温度 C．增大浓度 D．加入更高效的催化剂 8．关于工业合成氨反应，下列说法正确的是 A．任意条件下反应均可以正向自发进行 B．仅从平衡移动角度考虑，合成氨时应选择低温高压条件 C．原料气可直接通入合成塔中进行反应 D．、的投料比采用1：2.8(物质的量比)而不是1：3，是为了提高的转化率 9．利用Sabatier反应可以实现能量的化学储存，反应原理为  。下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应中，反应物的总键能大于生成物的总键能 B．使用新型纳米镍催化剂可以降低反应的焓变，从而提高的平衡转化率 C．在恒容密闭容器中，及时分离出水蒸气，有利于反应正向进行，提高的产率 D．为了提高反应速率，工业生产中采用的反应温度越高越好 10．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列能判断该反应已经达到化学平衡的是 ① ②密闭容器中混合气体总压强不再变化 ③密闭容器中混合气体的密度不再变化 ④密闭容器中CO2的体积分数不再变化 ⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑥混合气体的温度不再变化 A．①②③ B．①④⑥ C．①③④ D．①⑤⑥ 11．已知反应：X(g)+nY(？)Q(g)+3Z(g)达到平衡时，c(X)=0.2 mol/L。若其他条件不变，将容器体积缩小一半，重新平衡后c(X)=0.3 mol/L。下列说法正确的是 A．Q的体积分数减小 B．Y可能是液体 C．n＞3 D．平衡向逆方向移动 12．下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是 A．合成氨反应，工业上采用高温条件更有利于合成氨 B．红棕色的与混合气体，加压后颜色先变深后变浅 C．，工业制取钾时选取合适的温度，使变成蒸气从体系逸出 D．常温下，将的醋酸溶液加水稀释到，测得其 13．氢能是极具潜力的清洁能源，通过反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H<0，可大规模制取氢气。在恒容密闭容器中模拟该反应，下列措施中既能提高CO的平衡转化率又能加快反应速率的是 A．适当升高温度 B．增大催化剂表面积 C．增大H2O(g)的浓度 D．不断分离出H2和CO2 14．已知：   ΔH<0，向1 L密闭容器中加入1 mol CO和一定量NO2，反应一段时间后达到平衡状态。达到平衡后，下列说法错误的是 A．的浓度一定小于1 mol/L B．加入可提高CO的转化率 C．再充入1 mol ，平衡不移动 D．升高体系温度平衡将正向移动 二、填空题 15．在恒温，体积为1 L的密闭容器中充入1 mol和3 mol，发生反应：，测得和的浓度随时间的变化如图所示。 (1)从反应开始到平衡，______；达平衡时的转化率为______。 (2)下列措施中能使增大的是______(填字母)。 A．加入催化剂 B．充入，使体系压强增大 C．将从体系中分离 D．升高温度 (3)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的是______(填字母)。 A．与的物质的量浓度之比为1∶1 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗3 mol，同时生成1 mol D．的体积分数保持不变 E．混合气体的压强不随时间的变化而变化 16．在4 L恒容密闭容器中投入2 mol N2和5 mol H2发生合成氨反应：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0。 (1)若在某条件下合成氨反应2 min后达到平衡，H2变为0.8 mol·L−1，则这2 min内的化学反应速率为(NH3)=___________，N2的转化率为___________，若此时向容器中加入1molN2，1molNH3，则平衡___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动；若此时升高温度K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)如图为合成氨反应速率(ν)与时间(t)关系的示意图， 由图判断，在t2时刻曲线发生变化的原因可能是___________。 (3)若恒容通入He气使容器内压强增大，则合成氨的化学反应速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是___________(填字母)。 A．其他条件不变时，压缩容器体积 B．其他条件不变时，升高反应体系温度 C．使用合适的催化剂 D．保持容器体积不变，充入一定量的氮气 (5)实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围，分析温度不宜过高也不宜过低的原因是___________。 17．300℃时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)  ΔH=Q，2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为：K=_______。已知K300℃<K350℃，则ΔH_______0(填“>”或“＜”)。 (2)在2 min末时，B的平衡浓度为_______，D的平均反应速率为_______。 (3)若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______。 (4)如果在相同的条件下，上述反应从逆反应方向进行，开始时加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同，则还应该加入B_______mol。 (5)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂的作用下转化为单质S。已知： ①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g)  ΔH=-283.0 kJ·mol-1 ②S(s)＋O2(g)SO2(g)  ΔH=-296.0 kJ·mol-1 则处理CO、SO2的方法的热化学方程式是_______。 18．足量碳和在密闭容器中发生反应：，一段时间后达到平衡状态。回答下列问题： (1)增加碳的量，化学反应速率_____（填“增大”“减小”或“不变”）。升高温度，物质的量浓度增大的是_____（填化学式）。 (2)恒压条件下充入，平衡_____（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）。平衡常数_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)恒容条件下充入，的转化率_____（填“增大”“减小”或“不变”，下同）。恒容条件下通入，再平衡时的物质的量浓度和原平衡相比_____。 (4)恒压下充入，再平衡时的物质的量浓度和原平衡相比_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《高二化学人教版选择性必修一化学反应原理2.4化学反应的调控 同步练习6-1（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D C B C B C A 题号 11 12 13 14 答案 C A C D 1．C 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应物转化率降低，A错误； B．反应限度对应平衡转化率，升高温度平衡逆向移动，反应限度减小，B错误； C．500℃时合成氨反应的催化剂活性最强，可显著加快反应速率，提高生产效率，C正确； D．合成氨反应、，根据，低温更有利于反应自发向右进行，D错误； 故选C。 2．A 【详解】A．合成氨反应为可逆反应，将氨液化分离会减小生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料平衡转化率，A正确； B．合成氨反应为放热反应，温度越高平衡逆向移动，平衡转化率越低，且过高温度会降低催化剂活性，B错误； C．增大浓度，仅会增加单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，C错误； D．压强过高会大幅提升设备成本和技术要求，并非压强越高越好，D错误； 故选A。 3．B 【详解】A．该反应左右气体计量数相等，压缩容器体积平衡不移动，但容器体积减小，混合气体总质量不变，根据可知密度增大，A错误； B．液化分离出，生成物浓度减小，平衡正向移动，可增大反应限度，B正确； C．该反应常压下转化率已经很高，高压会大幅增加设备成本，工业生产采用常压而非高压，C错误； D．该反应，正反应放热、逆反应吸热，升高温度对吸热的逆反应速率影响更大，D错误； 故答案选B。 4．D 【详解】A．W是固体，固体浓度视为常数，增加固体用量不影响反应速率，加入少量W逆反应速率不变，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，加入X不改变温度，平衡常数不变，B错误； C．升高温度会增大活化分子百分数，正、逆反应速率均增大，C错误； D．压强不变时充入Ar，容器体积增大，参与反应的气体浓度降低，反应速率减小；体积不变时充入Ar，参与反应的气体浓度不变，反应速率不变，D正确； 故选D。 5．C 【详解】A．t1时，正、逆反应速率瞬间增大，改变的条件为升高温度或者增大压强，速率突变时，逆反应速率>正反应速率，则改变的条件为升高温度，且平衡向逆反应方向移动，A正确； B．催化剂能同等程度加快正、逆反应速率，且不影响化学平衡（平衡不移动），B正确； C．t4时，正、逆反应速率瞬间减小，改变的条件为降低温度或者减小压强，速率突变时，逆反应速率>正反应速率，则改变的条件为减小压强，C错误； D．该反应，为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，D正确； 故答案选C。 6．B 【详解】A．催化剂的作用是改变反应速率，缩短达到平衡的时间，但不会使化学平衡发生移动。因此，加入催化剂不会改变的平衡转化率，A项错误； B．根据反应方程式，每断裂键，会形成键。按比例换算，每断裂键，就会形成键，B项正确； C．反应速率关系始终成立，它表示反应速率之间的化学计量关系，与化学计量数一致，不能作为反应达到平衡的判断依据。只有当正、逆反应速率相等时，如，反应才达到平衡，C项错误； D．氨的沸点是由其分子间作用力等固有性质决定的，循环操作的目的是提高原料的利用率，并不会改变氨的沸点，D项错误； 故答案选B。 7．C 【详解】A．恒容下充入惰性气体不改变各气体浓度，因此反应速率不变，平衡也不移动，A错误； B．升高温度能加快反应速率，但该反应为放热反应（ΔH < 0），升温会使平衡向逆反应方向移动，B错误； C．增大H2浓度可提高反应物浓度，加快反应速率，且根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，C正确； D．加入更高效的催化剂能加快反应速率，但催化剂不影响平衡移动，D错误； 故选C。 8．B 【详解】A．反应自发进行需满足ΔG<0，该反应ΔH<0但ΔS<0（气体分子数减少），高温时ΔG可能大于0，故不是任意条件下自发，A错误； B．该反应为放热反应（ΔH<0）且气体分子数减小（4→2），根据勒夏特列原理，低温有利于平衡向放热方向（正向）移动，高压有利于平衡向气体体积减小方向（正向）移动，故仅从平衡移动角度，低温高压条件有利于合成氨，B正确； C．工业合成氨中，原料气需净化去除杂质（如O2、H2O等），以防催化剂中毒，不能直接通入合成塔，C错误； D．投料比1:2.8（n(N2):n(H2)）中H2量（2.8）少于化学计量比1:3，导致N2过量，这有利于提高H2的转化率，但会降低N2的转化率（因N2未完全反应），而选项中表示“为了提高N2转化率”，与事实不符，D错误； 故选B。 9．C 【详解】A．该反应为放热反应（ΔH = -165 kJ/mol），放热反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，因为ΔH = Σ(反应物键能) - Σ(生成物键能) < 0，A错误； B．催化剂只改变反应路径，降低活化能，从而加快反应速率，但不改变反应的焓变（ΔH）和平衡常数，因此无法提高CO2的平衡转化率，B错误； C．在恒容密闭容器中，及时分离出水蒸气（生成物），根据勒夏特列原理，减少生成物浓度会使平衡正向移动，从而促进反应正向进行，提高CH4的产率，C正确； D．升高温度可加快反应速率，但该反应为放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，降低CH4的平衡产率，因此并非温度越高越好，需综合考虑速率和平衡，D错误； 故答案选C。 10．A 【分析】该反应为固体氨基甲酸铵分解生成气体的可逆反应：，核心判据逻辑是“变量不变即平衡”： 在恒温恒容的条件下，如果一个物理量在反应过程中是随时间变化的（变量），那么当它不再改变时，说明系统达到了平衡状态；反之，如果一个量从头到尾都保持恒定（常量），则不能作为判断依据。 【详解】①表明正逆反应速率相等（符合化学计量数之比），可判断平衡，①正确； ②反应生成气体，气体总物质的量增加，导致压强变化；压强不变说明反应达到平衡，②正确； ③气体密度，容器体积不变，但气体质量随固体分解而增加，密度为变量；密度不变说明气体质量不再变化，即平衡，③正确； ④气体仅和，且物质的量之比始终为，体积分数恒为，不能判断平衡，④错误； ⑤平均相对分子质量，反应中和成比例增加（），恒定，不能判断平衡，⑤错误； ⑥题目设定为恒定温度，温度始终不变，不能判断平衡，⑥错误 故答案选 A。 11．C 【详解】A．容器体积缩小一半时，瞬间c(X)应为，重新平衡后c(X)=0.3mol/L<0.4mol/L，说明平衡正向移动，生成物Q的物质的量增大，Q的体积分数增大，A错误； B．增大压强平衡正向移动，说明气态反应物系数之和大于气态生成物系数之和，若Y是液体，气态反应物系数仅为1，小于气态生成物总系数4，平衡会逆向移动，不符合题意，Y一定是气体，B错误； C．Y为气体，需满足气态反应物系数和，解得，C正确； D．容器体积缩小一半时，瞬间c(X)应为，重新平衡后c(X)=0.3mol/L<0.4mol/L，说明平衡正向移动，D错误； 故答案选C。 12．A 【详解】A．合成氨反应是放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向（吸热方向）移动，不利于氨的合成，工业上采用高温是为了提高反应速率，与勒·夏特列原理无关，因此不能用该原理解释，A符合题意； B．加压后，因体积缩小，浓度瞬间增大，颜色变深；后因平衡向正反应方向移动，浓度有所减小，颜色又变浅。整个现象的解释涉及勒·夏特列原理，B不符合题意； C．使K变成蒸气逸出，减少了生成物浓度，平衡正向移动，符合勒·夏特列原理，C不符合题意； D．醋酸稀释时，电离平衡向右移动，H⁺浓度减小幅度小于强酸，故pH<5，符合勒·夏特列原理，D不符合题意； 故选A。 13．C 【详解】A. 升高温度会加快反应速率，但由于反应是放热的（ΔH<0），升高温度会使平衡向逆反应方向移动，降低CO的平衡转化率，A错误； B. 增大催化剂表面积可以加快反应速率，但催化剂不影响化学平衡，因此CO的平衡转化率不变，B错误； C. 增大H2O(g)的浓度可以加快反应速率（反应物浓度增大），同时使平衡向正反应方向移动，提高CO的平衡转化率，C正确； D. 不断分离出H2和CO2会使平衡向正反应方向移动，提高CO的平衡转化率，但分离产物对反应速率的加快效果不直接（反应速率主要取决于反应物浓度），D错误； 故选C。 14．D 【详解】A．CO₂的浓度一定小于1 mol/L，因为反应是可逆的，CO的初始量为1 mol，但反应不可能完全进行到底，生成的CO2物质的量小于1 mol，在1 L容器中浓度小于1 mol/L，无论NO2的量如何变化，该结论均成立，A正确； B．平衡时，增加反应物NO2的浓度，使平衡正向移动，CO的消耗量增加，转化率提高，B正确； C．再充入1 mol N2，N2是惰性气体，在恒容条件下充入惰性气体不改变各反应物的分压，因此平衡不移动，C正确； D．由于，反应为放热反应，升高温度平衡向吸热方向（逆向）移动，而非正向移动，D错误； 故选D。 15．(1) 0.225 75% (2)AD (3)DE 【详解】（1）①由图像可知，反应在 10min 时达到平衡： 根据反应方程式：，， ； ②CO2的转化率：。 （2）A．催化剂能同等程度增大正、逆反应速率，A正确； B．体系压强增大，但各反应物浓度不变，反应速率不变，B错误； C．生成物浓度降低，逆反应速率减小，正反应速率瞬时不变后减小，C错误； D．温度升高，活化分子百分数增加，反应速率增大，D正确； 故答案选AD。 （3）A．仅表示某时刻浓度相等，不代表浓度不再变化，A错误； B．恒容容器，气体总质量不变，密度始终不变，无法判断平衡，B错误； C．均为正反应方向的速率描述，无法判断正逆速率相等，C错误； D．说明CO2的量不再变化，反应达到平衡，D正确； E．反应前后气体分子数不等，压强不变说明各物质的量不再变化，E正确； 故答案选DE。 16．(1) 0.15mol·L-1·min-1 30% 逆向 减小 (2)升温 (3)不变 (4)AD (5)升高温度平衡逆向移动，不利于提高N2的转化率，但温度过低，反应速率缓慢 【详解】（1）若在某条件下合成氨反应2 min后达到平衡，H2变为0.8 mol·L−1； 则2 min内的化学反应速率为(NH3)= 0.15mol·L-1·min-1，N2的转化率为；K= ，若此时向容器中加入1molN2，1molNH3，，则平衡逆向移动；正反应放热，升高温度平衡逆向移动，升高温度K值减小。 （2）由图判断，在t2时刻正逆反应均突然增大，平衡逆向移动，曲线发生变化的原因可能是升高温度。 （3）若恒容通入He气使容器内压强增大，反应物浓度不变，则合成氨的化学反应速率不变。 （4）A．正反应气体物质的量减少，其他条件不变时，压缩容器体积，反应速率加快，平衡正向移动，氢气的转化率增大，故选A；     B．正反应放热，其他条件不变时，升高反应体系温度，平衡逆向移动，氢气的转化率减小，故不选B； C．使用合适的催化剂，平衡不移动，氢气的转化率不变，故不选C；     D．保持容器体积不变，充入一定量的氮气，氮气浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，氢气的转化率增大，故选D； 选AD。 （5）升高温度平衡逆向移动，不利于提高N2的转化率，但温度过低，反应速率缓慢，所以实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围。 17．(1) > (2) (3) 不变 反应气体分子数不变，所以改变容器体积对反应平衡无影响，A的转化率不变 (4) (5) 【详解】（1）平衡常数表达式为；由与温度升高，平衡常数增大，此时平衡正向移动，焓变应大于零。 （2）2 min末时，生成0.8 mol D，消耗0.4 mol B，B的平衡浓度为；D的平均反应速率为。 （3）温度不变，缩小容器体积，相当于增大压强，反应朝气体分子数减少的方向移动，但反应气体分子数不变，所以改变容器体积对反应平衡无影响，A的转化率不变。 （4）刚开始加入C与D各 mol，等效于初始投入 mol A，与 mol B，若要与原平衡相同，则应还投入 mol B。 （5）根据盖斯定律，处理CO、SO2的方法的热化学方程式是2×反应①-反应②，焓变为2×(-283.0 kJ·mol-1)+296.0 kJ·mol-1=-270 kJ·mol-1，可得热化学方程式为。 18．(1) 不变 (2) 正向移动 不变 (3) 不变 增大 (4)不变 【详解】（1）碳为固体，增加物质的量对反应速率无影响，反应速率不变；反应焓变大于零，所以升高温度平衡正向移动，CO2浓度减小，CO浓度增大。 （2）恒压下充入N2，容器体积增大，相当于减压，平衡向气体分子数增多的方向移动，即反应平衡正向移动；平衡常数只与温度有关，所以平衡常数K不变。 （3）恒容下充入惰性气体N2，对反应平衡无影响CO2转化率不变；恒容下充入CO2，平衡正向移动，但最终平衡移动结果为CO2浓度仍然增大。 （4）根据PV=nRT，，则恒压时，气体总浓度不变，而平衡常数K=不变，所以气体浓度均不变。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $