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** 聚焦化学反应调控核心概念，通过基础判断、图像分析、工业应用三层递进设计，实现从单一知识点到综合实践的巩固路径，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|勒夏特列原理应用、反应速率与限度判断|以生活生产实例（如汽车催化器、合成氨条件）设置单选题，强化化学观念| |提升层|平衡图像分析、速率方程与平衡常数计算|结合坐标图像（如温度-转化率曲线）考查科学思维，提升证据推理能力| |综合应用层|工业反应条件优化、平衡状态综合判断|通过填空题整合反应速率图像绘制、合成氨工艺分析，体现科学探究与实践|

高二化学人教版选择性必修1化学反应原理 2.4化学反应的调控同步练习 一、单选题 1．人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度，使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是 A．汽车排气管中使用三元催化器 B．燃煤中加入CaO C．橡胶轮胎中加入防老剂 D．合成NH3时使用高温、高压、催化剂 2．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨采用高温条件 B．工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气，以提高的转化率 C．加入可以加快的分解速率 D．反应达平衡后，对容器进行压缩，气体颜色变深 3．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．合成氨选择的压强，目的是加快反应速率，并提高转化率 4．天然气可用来制备橡胶工业的炭黑，反应为CH4(g)C(s) +2H2(g)  >0，反应到平衡后，下列说法正确的是 A．增大容器的体积，重新达平衡后，平衡常数减小 B．分离出一部分碳，平衡向正反应方向移动，CH4的转化率增大 C．容器体积不变充入稀有气体，压强增大，平衡向逆反应方向移动 D．升高温度既可加快反应速率，又可增大CH4的转化率 5．下列事实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．密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 C．反应达平衡后，加入铁粉溶液颜色变浅 D．硫酸工业中，工业上常加入作催化剂提高产率 6．下列能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氯化氢时氢气过量 B．高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 C．、、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 D．用饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢气体 7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业合成氨反应一般选择进行 B．打开冰镇啤酒瓶，倒入杯中立即泛起泡沫 C．溴水中加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 D．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 8．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．红棕色的NO2体系加压后，颜色先变深后逐渐变浅 B．溴水中有下列平衡，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 C．H2(g)、I2(g)、HI(g)的平衡体系，扩大容器体积，气体颜色变浅 D．合成氨反应(正反应为放热反应)，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施 9．已知某可逆反应  ，下列同时符合图1和图2中各曲线变化规律的是 A． B． C． D． 10．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．750K左右比室温更有利于合成氨的反应 B．，缩小体积加压颜色加深 C．硫酸工业中的反应，常加入作催化剂 D．，工业上将钾蒸气从反应体系中分离出来，以制备金属钾 11．工业可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量和，测得相同时间内的转化率随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．b点反应速率 B．升高温度，甲醇平衡转化率会增大 C．生产时反应温度控制在为宜 D．平衡常数，反应速率 12．用催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应原理为  。下列说法正确的是 A．仅从平衡角度考虑，高压条件有利于柴油机车尾气的净化 B．使用合适的催化剂可以提高活化分子百分率，增大反应速率 C．上述反应只有在高温下才能正向自发进行 D．为减小柴油机车辆尾气对空气的污染，通入越多越好 13．研究发现，有机化合物与存在互变异构平衡：。该反应的速率方程可表示为、，其中、为速率常数，仅与温度有关。已知：温度为时，，；温度为时，平衡体系中的体积分数为。下列说法正确的是 A．比稳定 B．时，的化学平衡常数 C． D．反应达平衡后，保持恒温恒容，再充入少量，再次平衡时的体积分数增大 14．的(k为速率常数)与温度的关系如图所示。已知该反应的速率方程为：，。 下列有关该反应的说法错误的是 A．时，该反应的平衡常数为1 B．M表示与温度的关系 C．该反应为吸热反应，在任何温度下均不自发 D．恒温恒压条件下发生该反应，可向反应体系中通入He提高反应物的平衡转化率 二、填空题 以煤炭为原料制备氢气时，总反应为：   15．能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是 。 A．保持不变 B． C．物质的总质量不变 D． 16．已知上述反应在一定条件下达到平衡态I，时刻改变条件后反应速率随时间变化情况如下图所示。 (1)则改变的条件可能为_______________。 (2)若在时刻(压缩容器体积)增大压强，请在图中画出时刻后对应的图像_______________。 17．一定温度下容积为2 L的密闭容器内，某一反应中的物质的量随反应时间变化的如图所示： (1)在图上所示的三个时刻中_______(填或)时刻处于平衡状态，达到平衡状态后，平均反应速率_______。 (2)若反应容器的容积不变，则“压强不再改变”_______(填“能”或“不能”)作为该反应已达到平衡状态的判断依据。 (3)该反应的化学方程式是_______。 (4)已知均为气体，则下列措施能增大反应速率的是_______(选填字母)。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小M的浓度 D．将反应容器体积缩小 (5)向一个容积为4 L的密闭容器中充入和，在一定温度下，发生如下反应：，经4 s后达到平衡状态，测得的物质的量是3 mol，则以表示的反应速率为_______；平衡时的物质的量浓度_______。 18．按要求回答下列问题： (1)工业合成氨采用的温度400℃～500℃的主要原因是___________。 (2)氢叠氮酸()易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为，写出氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为___________。 (3)写出溶液中有关Cr元素的平衡(用离子方程式表示)，并写出其平衡常数的表达式：___________，___________。 (4)已知反应     则该反应自发分解的最低温度约为___________(保留3位有效数字)。 (5)羟胺可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。的水溶液呈弱碱性的原理与的水溶液相似，用电离方程式表示在水溶液中显碱性的原因___________。 19．工业合成氨的化学方程式为  。回答下列问题： (1)反应达到平衡后，增大压强，平衡向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，则_____（填“>”或“<”）0。 (2)若仅改变某一反应条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示。 ①在时刻曲线发生变化的原因是_____（填字母）。 A．增大的浓度    B．扩大容器体积    C．加入催化剂    D．升高温度 ②改变条件后，的平衡转化率_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)某温度下在恒容密闭容器中充入的和的进行反应，达平衡时的转化率为，则该温度下平衡常数_____。 (4)目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为。采用该压强的理由是___________。 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1化学反应原理2.4化学反应的调控同步练习（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D C D A C A D 题号 11 12 13 14 答案 B B C C 1．B 【详解】A．汽车排气管中使用三元催化器能够加快反应2NO+2CO⇌N2+2CO2的速率，与化学反应速率有关，A不符合题意； B．燃煤中加入CaO为了减少SO2的排放，减少污染，与化学反应速率与限度都无关，B符合题意； C．橡胶轮胎中加入防老剂减缓橡胶老化的速率，C不符合题意； D．合成时使用高温是为了提高催化剂活性、加快反应速率（平衡逆向移动），使用高压是为了加快反应速率、使平衡正向移动提升产率，均与化学反应速率与限度有关，D不符合题意； 故答案选B。 2．B 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于生成，采用高温是为了提高反应速率、保证催化剂活性，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．工业制硫酸时存在平衡，使用过量氧气，增大反应物的浓度，平衡正向移动，可提高转化率，能用勒夏特列原理解释，B正确； C．是分解反应的催化剂，催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．该反应前后气体总分子数相等，压缩容器增大压强，平衡不移动，气体颜色变深是因为容器体积减小，浓度增大导致，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 故答案选B。 3．A 【详解】A．将氨液化分离，生成物浓度减小，平衡正向移动，可提高平衡转化率，A正确； B．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率降低，且温度过高会降低催化剂活性，并非温度越高越好，B错误； C．增大浓度时，单位体积内活化分子数目增多，但活化分子百分数不变，C错误； D．工业合成氨实际选择10~30的压强，100~300压强过高，对设备强度、制造技术要求极高，经济上不合理，D错误； 故选A。 4．D 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，增大容器体积时温度不变，平衡常数不变，A错误； B．为固体，其浓度视为常数，分离出碳不影响平衡移动，转化率不变，B错误； C．容器体积不变充入稀有气体，反应体系中各气体的浓度不变，平衡不移动，C错误； D．升高温度可增大活化分子百分数，加快反应速率；该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率增大，D正确； 故答案选D。 5．C 【详解】A．合成氨反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于生成，工业采用高温是为了提高反应速率和催化剂活性，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．该反应前后气体总分子数相等，增大压强平衡不移动，气体颜色变深是因为容器体积减小，浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．加入铁粉发生反应，浓度降低，使平衡逆向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，加入不能提高平衡产率，不能用勒夏特列原理解释，D错误； 故选C。 6．D 【详解】A﹒工业合成氯化氢的反应不是可逆反应，不存在化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B﹒合成氨为放热可逆反应，升高温度平衡逆向移动，不利于氨生成，工业采用高温只是为提升反应速率、满足催化剂活性条件；催化剂仅改变反应速率、不影响化学平衡，反应速率变化与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C﹒H2、I2、HI的平衡体系中，反应前后气体分子数相等，加压后平衡不移动，颜色变深是因为体积减小使I2浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D﹒氯气与水存在可逆反应：Cl2+H2OH++Cl-，饱和NaCl溶液中浓度较高，使上述平衡逆向移动，降低氯气溶解度，可用勒夏特列原理解释，D正确； 故选D。 7．A 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动；工业上选择主要是为了兼顾反应速率和催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，A正确； B．打开啤酒瓶后瓶内压强减小，平衡向生成气态二氧化碳的方向移动，逸出的二氧化碳使啤酒泛起泡沫，可用勒夏特列原理解释，B错误； C．溴水中存在平衡。加入硝酸银溶液后发生反应，溴离子浓度减小，前一平衡向右移动，溴单质浓度减小，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，C错误； D．氯水中存在平衡。饱和食盐水中氯离子浓度较大，该平衡向左移动，使氯气在其中的溶解损失减小，可用勒夏特列原理解释，D错误； 故选A。 8．C 【详解】A．NO2体系中存在平衡，加压瞬间NO2浓度增大颜色先变深，随后压强增大使平衡向气体分子数减少的正反应方向移动，NO2浓度降低，颜色又逐渐变浅，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．加入硝酸银后，会与反应生成AgBr沉淀，使平衡的生成物浓度降低，平衡正向移动，浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．该反应为，反应前后气体分子数相等，扩大容器体积时体系压强减小，但平衡不发生移动；气体颜色变浅的原因是容器体积扩大导致的浓度直接降低，和平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D．合成氨正反应为放热反应，降低温度时平衡向放热的正反应方向移动，反应物转化率提升，氨的产率提高，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选C。 9．A 【详解】分析图1（温度对反应的影响）：先拐先平温度高，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，图中条件下反应先达到平衡，说明；温度由变为（即温度升高）时，反应物平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即；分析图2（压强对反应的影响）： 图像横坐标为压强，时，反应处于平衡状态，由图可知此时增大压强，正、逆反应速率均增大，且的增大幅度远大于，说明加压平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应是气体分子总数减小的方向，因此反应物的气体系数之和大于生成物的气体系数之和，即。故选A。 10．D 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，750K更有利于反应是因为该温度下催化剂活性高、反应速率快，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，A错误； B．反应前后气体分子总数相等，加压平衡不移动，颜色加深是因为体积缩小使浓度增大，与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．将钾蒸气从体系中分离，减小生成物浓度，平衡正向移动，有利于制备金属钾，符合勒夏特列原理，D正确； 故选D。 11．B 【详解】A．b点位于转化率随温度升高而增大的阶段，反应未达到平衡，正向进行，因此，A正确； B．由最高点后温度升高CO转化率降低可知，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇平衡转化率减小，B错误； C．温度在范围内CO转化率最高，生产效益最优，因此反应温度控制在该范围为宜，C正确； D．该反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，故；温度越高反应速率越快，d点温度高于b点，故，D正确； 故选B。 12．B 【详解】A．该反应气体分子数增加（反应物，生成物），根据勒夏特列原理，高压使平衡向气体分子数减少的方向（逆向）移动，不利于尾气净化，A错误； B．催化剂通过降低活化能，提高活化分子百分率，从而增大反应速率，B正确； C．反应（放热）且（气体分子数增加），，故在任何温度下均自发进行，C错误； D．过量通入可能导致未反应的的排放，造成二次污染，，D错误； 故答案选B。 13．C 【详解】A．，物质能量越低越稳定，比能量更高，故比不稳定，A错误； B．、，平衡时有，即，，B错误； C．温度为时，平衡体系中的体积分数为，故，该反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，增大，故，C正确； D．充入X(g)后，平衡右移，但、反应为1:1，平衡时二者物质的量之比不变，故再次平衡时的体积分数不变，D错误； 故选C。 14．C 【分析】温度越高，越小，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，正反应速率增大程度大于逆反应速率增大程度，代表的曲线是M，代表的曲线是N，据此分析： 【详解】A．平衡时，，由此可知，时，，即，A正确； B．根据分析可知，代表的曲线是M，B正确； C．反应的自发性由决定，，该反应，，高温下可以自发，C错误； D．恒温恒压条件通入He会导致容器体积变大，反应相关物质分压减小，平衡向气体分子数变大的方向移动，反应物的平衡转化率增大，D正确； 故选C。 15．AB 16． 增大水蒸气浓度 【分析】平衡状态下，各物质浓度不再随时间变化，正逆反应速率相等；时刻，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变，且，平衡正向移动； 【详解】15．A．保持不变，说明反应达到平衡，A正确； B．速率之比＝化学计量数之比，，，说明正逆反应速率相等，反应达平衡，B正确； C．根据质量守恒定律，整个体系总质量始终不变，不能判断是否达到平衡，C错误； D．从反应开始到结束，始终保持不变，与平衡无关，D错误； 故答案选AB； 16．改变条件后正反应速率马上加快，逆反应速率逐渐加快，图像是连贯的，平衡正向移动，故改变的条件为增大水蒸气的浓度； 增大压强，瞬间正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，逆反应速率增大更多，图像为； 17．(1) (2)能 (3) (4)AD (5) 【详解】（1）物质的量随时间的变化而不发生变化时为平衡状态，由图可知，为平衡态，且平衡时正逆反应速率相等，由化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，则； （2）反应的化学方程式为，反应前后气体的化学计量数不等，则当反应处于平衡状态时，压强不再改变，故答案为：能； （3）由图可知，N的物质的量减少增加为反应物，M为生成物，且变化量之比为2：1，即化学计量数之比为2：1，反应的方程式为。故答案为：； （4）A．升高温度，反应速率增大。故A正确； B．降低压强，反应物浓度减小，反应速率减小。故B错误； C．减小M的浓度，反应速率减小。故C错误； D．将反应容器体积缩小，反应物的浓度增大，则反应速率增大。故D正确； 故答案为：AD； （5）以SO2表示的该反应的速率，速率之比等于化学计量数之比，所以；参加反应的的物质的量为，根据方程式可知，生成的物质的量等于参加反应的的物质的量，平衡时的物质的量浓度为。 18．(1)该温度下催化剂活性最好，反应速率快 (2) (3) 平衡常数表达式 (4)466K (5) 【详解】（1）工业上通常采用铁触媒，在400~500°C和10~30MPa的条件下合成氨，是因为：高温能提高反应速率，铁触媒在400~500°C的活性最佳，能更好地提高反应速率； （2）氢叠氮酸为弱酸，其在水溶液中的电离方程式为； （3）溶液中有关Cr元素的平衡：，平衡常数的表达式：； （4）根据反应能够自发进行，则，，； （5）NH2OH 在水溶液中呈弱碱性，即产生OH-，原理与NH3在水溶液中相似，则其电离方程式为：； 19．(1) 正反应 (2) C 不变 (3)50 (4)压强太低，反应速率慢且不利于平衡正向移动，压强太高，会大大增加生产投资并可能降低综合经济效益 【详解】（1）合成氨反应是气体体积减小的反应，则反应达到平衡后，增大压强，平衡向正反应方向移动；其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，说明该反应为焓变小于0的放热反应，故答案为：正反应；<。 （2）合成氨反应是气体体积减小的放热反应，改变反应物的浓度、反应温度和压强，均会产生正逆反应速率差，平衡会发生移动，由图可知，在t1时刻条件改变的瞬间，正逆反应速率以相同倍数增大，平衡不移动，所以曲线发生变化的原因是加入催化剂，故选C； ②使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，氮气的转化率不变。 （3）由题意可知，反应达平衡时氮气的转化率为50%，则由方程式可知，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别为0.2mol/L-0.2mol/L×50%=0.1mol/L、0.5mol/L-0.2mol/L×50%×3=0.2mol/L、0.2mol/L×50%×2=0.2mol/L，则反应的平衡常数=50。 （4）合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，有利于增大氨气的产率，但压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高、需要的动力也越大，生产成本越大，所以合成氨厂在10MPa~30MPa的压强范围内的原因是：压强太低，反应速率慢且不利于平衡正向移动，压强太高，会大大增加生产投资并可能降低综合经济效益 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 $