2.4 化学反应的调控（真题通关练）（真题同步解密）化学人教版选择性必修 1

第二章 化学反应速率与化学平衡 2.4 化学反应的调控 考点01 化学反应条件控制的目的和措施 1．B 2．A 3．B 4．D 考点02 工业生产适宜条件的选择原则 5．B 6．A 7．B 8．D 考点03 工业合成氨的工艺流程及分析 9．D 10．CD 11．C 12．D 考点04 工业合成氨适宜条件的选择13．B 14．A 15．B 16．D 17．B 考点05 化学反应的调控在工业生产中的应用 17．A 18．C 19．D 20．（1） 0.025 A （2）能 高 低 a 1．C 2．D 3．C 4．AC 5．D 6．B 7．AC 8．B 9．C 10．（1） 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （2） 常压、 （3）BC （4）的浓硫酸吸收不易形成酸雾，吸收效率高 （5）A 1．A 2．（1） （2）ACD （3） （4）恒压下通入使体系体积增大，各组分分压降低，平衡右移，转化率提高 （5）pH过低时，溶液中浓度过高，与反应会生成气体逸出，造成原料损耗；同时强酸性环境会加剧设备腐蚀，不利于实际生产 （6）过量的使体系中浓度升高，促使反应③正向进行，更多的固体S单质被消耗转化为，因此单位体积内S的质量减小 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 2.4 化学反应的调控 考点01 化学反应条件控制的目的和措施 1．（25-26高二上·安徽池州·期中）池州推动“科技池州、绿色池州”建设。下列生产实践与化学反应原理不相符的是 选项 生产实践 化学原理 A 寺庙使用常温催化剂净化CO保护文物 催化剂降低活化能，加快化学反应速率 B 食品企业通过“九蒸九晒”工艺炮制黄精 利用平衡移动原理，提高产率 C 高新区电池企业优化磷酸铁生产温度 控制温度以兼顾反应速率与能耗 D 污水处理厂对污水处理时进行曝气 增大氧气浓度，加快污染物降解速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．催化剂能够降低反应活化能，加快的氧化反应速率，可实现常温下净化保护文物，原理相符，A错误；B．“九蒸九晒”炮制黄精的目的是去除黄精的刺激性成分、改变药物性质、便于贮存，不涉及利用可逆反应平衡移动提高产率，原理不相符，B正确；C．升高温度反应速率加快，但能耗会随之升高，优化生产温度可兼顾反应速率与能耗成本，原理相符，C错误；D．曝气可以增大水中氧气浓度，反应物浓度增大，可加快污染物的氧化降解速率，原理相符，D错误；故选B。 2．（25-26高二上·山东菏泽·阶段检测）已知：。下列说法正确的是 A．反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和 B．反应的平衡常数可表示为 C．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 D．使用催化剂能提高的平衡产率 【答案】A 【解析】A．该反应为放热反应，焓变等于反应物断键所需能量总和减去生成物成键释放能量总和，故反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和，A正确；B．平衡常数表达式中，各物质浓度的幂为对应化学计量数，正确表达式为，B错误；C．升高温度，活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，C错误；D．催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，无法提高的平衡产率，D错误；故选A。 3．（25-26高二上·福建漳州·期中）下列措施或事实能用勒夏特列原理解释的是 A．生产硫酸时将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉 B．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 C．SO2被氧化为SO3的反应使用催化剂 D．工业合成氨在高温条件下进行 【答案】B 【解析】A．黄铁矿粉碎是增大反应物接触面积，目的是加快反应速率，不涉及可逆反应的平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A错误；B．溶液中存在平衡，加入铁粉后发生反应，浓度减小，平衡逆向移动，浓度降低，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，B正确；C．催化剂只能同等程度改变正逆反应速率，不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，C错误；D．合成氨反应为放热可逆反应，根据勒夏特列原理，低温更利于平衡正向生成，选择高温是为了加快反应速率、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，D错误；故选B。 4．（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用高温操作主要是为了提高转化率 D．新型催化剂能降低生成的活化能 【答案】D 【解析】A．是无色、有刺激性气味的气体，不是红棕色气体，A错误；B．电离时弱酸酸式根不能拆分，正确电离方程式为，B错误； C．合成氨反应为放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低转化率，采用高温的目的是使催化剂活性达到最佳，C错误； D．催化剂可通过降低反应的活化能加快反应速率，因此新型催化剂能降低生成的活化能，D正确；故选D。 考点02 工业生产适宜条件的选择原则 5．（24-25高二上·湖北·期末）习总书记指出科技命脉要牢牢掌握在自己手中，下列化学科技解读错误的是 A．在金刚石表面排列氢原子和氟原子可大大提高信息储存量 B．油车中三元催化器的催化剂提高了有害物质的平衡转化率 C．合成氨工业中原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理 D．飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态 【答案】B 【解析】A．在金刚石表面排列氢原子和氟原子，可通过调控表面结构等方式提升信息存储相关性能，大大提高信息储存量，故A正确；B．催化剂降低活化能提高反应速率，催化剂不能使平衡移动，不能提高平衡转化率，故B错误；C．合成氨工业中原料气在进入合成塔前经过铜氨液处理，除去杂质CO，防止催化剂中毒，故C正确；D．飞秒化学是采用10−15~10−12s的时间分辨技术跟踪监测化学反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术，所以飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态，故D正确；选B。 6．（25-26高二上·广东佛山·期中）化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A．将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B．工业上合成氨时将温度控制在400∼500℃ C．食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D．可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 【答案】A 【解析】A．根据盖斯定律，将煤气化不会提供更多的能量，且燃烧仍生成CO2，未减少温室气体的产生，A错误；B．合成氨高温是为提高反应速率，虽不利于平衡但符合实际工业条件，B正确；C．低温降低变质反应速率，延长保存时间，所以食品放入冰箱中，能够将食品保存较长时间，C正确；D．啤酒中存在平衡，打开啤酒盖，减小压强，平衡正向移动，喷出大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，D正确；故答案选A。 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为的新催化剂在常温下合成氨，反应方程式可表示为。下列有关说法正确的是 A．新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 B．新法合成氨不需要在高温条件下进行，可节约大量能源 C．传统合成氨方法的ΔH >0，新型合成氨方法的ΔH <0 D．新催化剂提高了单位体积内活化分子数目，加快了化学反应速率，使平衡正向移动 【答案】B 【解析】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，新法合成氨属于化学反应，所以反应中一定需要断裂化学键，A错误；B．由分析可知，新催化剂可降低反应的活化能，使反应在常温下即可进行，所以与传统合成氨相比，新法合成氨无需高温条件，可节约大量能源，B正确；C．催化剂只能改变反应的活化能，但不能改变反应物和生成物的总能量差，反应的焓变不变，合成氨为放热反应，所以传统和新型合成氨方法的焓变均小于0，C错误；D．新催化剂能降低反应活化能，加快化学反应速率，但平衡不移动，D错误；故选B。 8．（25-26高二上·广东茂名·期中）利用反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH<0可使合成含氯有机物时的副产物HCl转化为Cl2，实现Cl2的循环利用。向密闭容器中充入4mol HCl(g)和1mol O2(g)，在不同条件下发生反应，测得Cl2的百分含量与温度和压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ka=Kb B．X表示压强 C．Ka<Kb D．L1>L2 【答案】D 【解析】由反应方程式4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH<0可知，正反应方向为气体总分子数减少的方向，增大压强，平衡正向移动，平衡时氯气的百分含量升高；反应的正方向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡时氯气的百分含量降低。A．化学平衡常数只受温度影响，a、b两点温度不同，则化学平衡常数不相等，即Ka≠Kb，A错误； B．观察图像，随着X数值增大，氯气的百分含量逐渐减小，若X为压强，压强增大时平衡正向移动，氯气百分含量应升高，和图像变化趋势矛盾；若X代表温度，温度升高时平衡逆向移动，氯气百分含量降低，和图像变化趋势吻合，因此X表示温度，B错误；C．化学平衡常数只受温度影响，a、b两点温度不同，b点对应的温度大于a点，该反应放热，温度越高平衡常数越小，因此Ka＞Kb，C错误；D．对于反应4HCl（g）+O2（g）⇌2Cl2（g）+2H2O（g），增大压强，平衡正向进行，氯气的百分含量变大，故L1>L2，D正确；因此答案选D。 考点03 工业合成氨的工艺流程及分析 9．（25-26高三上·上海·期中）下列关于合成氨工艺的理解，正确的是 A．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 B．增大体系的压强能增大活化分子的百分数，从而加快反应速率 C．合成氨反应选择在高温条件下进行是为了使平衡向正反应方向移动 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【答案】D 【解析】A．温度、压强一定时添加惰性气体，容器体积增大，反应物、生成物分压均减小，合成氨反应正反应为气体分子数减小的反应，平衡逆向移动，平衡转化率降低，A错误；B．增大压强只能增大单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，因此加快反应速率的原因不是增大活化分子百分数，B错误；C．合成氨反应正反应为放热反应，高温条件下平衡向逆反应方向移动，选择高温是为了加快反应速率、使催化剂达到最佳活性温度，C错误；D．原料气中的杂质会导致合成氨所用的催化剂中毒，部分杂质还可能引发爆炸等安全事故，因此原料气须经过净化处理，D正确；故选D。 10．（25-26高二上·上海嘉定·阶段检测）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：  及反应流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的越多，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．和循环，可提高原料的转化率 【答案】CD 【解析】制取原料气主要含有、，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、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。A．增大反应物的浓度，平衡正向移动，的转化率增大，但自身的转化率减小，A错误；B．使用催化剂可降低反应活化能，加快合成氨的生成速率，但催化剂不改变平衡状态，不能提高平衡产率，B错误；C．及时分离出液氨，生成物浓度减小，平衡正向移动，反应物的转化率增大，可提高原料的利用率，C正确；D．分离出液氨后未反应的和循环回到合成塔中继续反应，可提高原料的转化率，D正确；故选CD。 11．（25-26高二上·吉林·期中）用○、●分别表示H原子、N原子，表示催化剂，工业合成氨的反应微观历程如下图所示，下列说法中错误的是 A．过程②→③吸收能量，过程③→④放出能量 B．使用新型催化剂可使N2与H2在较低温度和压强下合成NH3 C．合成氨反应达平衡时，反应速率关系： D．合成氨工业中采用循环操作的主要目的是提高N2与H2的利用率 【答案】C 【解析】A．由题干反应历程图中，过程②→③表示化学键断裂，故吸收能量，而过程③→④表示化学键形成，故放出能量，A正确；B．使用新型催化剂可以降低反应所需要的活化能，故可使与在较低温度和压强下合成，B正确；C．合成氨反应为根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知，，故当时，，即合成氨反应未达平衡，C错误；D．合成氨工业中采用循环操作的主要目的是及时分离出NH3，化学平衡正向移动，并将和循环利用，故可提高与的利用率，D正确；故选C。 12．（25-26高二上·四川凉山·期中）氨是一种重要的化工原料，工业合成氨的流程如下图所示。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是 A．将生成物NH3液化分离出去，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 B．使用催化剂可降低活化能，增大活化分子百分数，提高氮气的平衡转化率 C．为了提高H2利用率，可以向体系中加过量N2，使得N2和H2的平衡转化率都增大 D．反应达平衡之后，增大体系压强(缩小体积)，v(正)和v(逆)均增大，但v(正)增大更明显 【答案】D 【解析】由题给流程可知，原料气经净化干燥、加压、催化反应、液化分离得到氨气和再循环使用的氮气、氢气。A．将生成物氨气液化分离除去，生成物的浓度减小，正反应速率和逆反应速率均减小，A错误；B．使用催化剂可降低反应活化能，增大活化分子百分数，加快反应速率，但平衡不移动，氮气的平衡转化率不变，B错误；C．向体系中加过量氮气，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动，氢气的平衡转化率增大，但氮气的平衡转化率会减小，C错误；D．合成氨是气体体积减小的反应，增大体系压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动，所以与逆反应速率相比，正反应速率增大更明显，D正确；故选D。 考点04 工业合成氨适宜条件的选择 13．（25-26高二上·山东枣庄·期中）合成氨工业上采用循环操作的主要目的是为了 A．提高N2和H2的利用率 B．增大化学反应速率 C．降低NH3的沸点 D．提高平衡混合物中NH3的含量 【答案】A 【解析】A．合成氨反应为可逆反应，反应后未完全反应的和经循环操作可重新进入反应器参与反应，能有效提高两种原料的利用率，A正确；B．增大化学反应速率的措施为升高温度、增大压强、使用催化剂、提高反应物初始浓度等，循环操作的主要作用不是增大反应速率，B错误；C．沸点是物质的固有物理性质，受压强影响，循环操作无法改变的沸点，C错误；D．平衡混合物中的含量由反应温度、压强、投料比等平衡调控条件决定，循环操作不能改变平衡状态下氨的含量，D错误；故答案为：A。 14．（25-26高二上·新疆喀什·期中）工业上合成氨(N2+3H2⇌2NH3)反应中使用铁触媒作为催化剂，其主要作用是 A．提高氨气的产率 B．降低反应的活化能，加快反应达到平衡的速率 C．改变反应的总热效应 D．使氮气和氢气在常温常压下就能发生反应 【答案】B 【解析】A．催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡移动，无法提高氨气的平衡产率，A错误；B．催化剂的作用机理是改变反应路径，降低反应的活化能，加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，B正确；C．反应的总热效应由反应物和生成物的总能量差决定，催化剂不改变反应的始终态，因此不能改变总热效应，C错误；D．铁触媒可加快合成氨反应速率，但该反应在常温常压下即使使用催化剂，反应速率仍然极低，无法有效进行，工业合成氨仍需高温、高压的反应条件，D错误；故选B。 15．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）合成氨发生反应：  。下列有关说法正确的是 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．因为价廉易得，工业上一般采用加入过量的以提高和的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成，因为高温既能加快反应速率，又能提高反应物的转化率 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的日产量 【答案】D 【解析】A．虽然高压会使该反应平衡正向移动，有利于生成，但高压对设备要求高、能耗更高，应综合各种因素采取合适的压强，并不一定要高压，A错误；B．加入过量的可以提高的转化率，但自身的转化率会降低，无法同时提高的转化率，B错误；C．该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应物的转化率减小，工业采用较高温度是为了保证催化剂活性、加快反应速率，并非提高转化率，C错误；D．催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，单位时间内生成更多的，可提高的日产量，D正确；故选D。 16．（25-26高二上·福建厦门·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，  。下列关于工业合成氨条件选择的说法不正确的是 A．为了提高氢气的转化率，可适当增加氮气浓度 B．选择，可以用平衡移动原理解释 C．选择高压，不能改变反应平衡常数，但是可以增大正向进行程度 D．原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 【答案】B 【解析】A．适当增大反应物的浓度，平衡正向移动，的消耗量增加，转化率提高，A正确；B．合成氨反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选择是因为该温度下催化剂活性高、反应速率较快，不能用平衡移动原理解释，B错误；C．平衡常数仅与温度有关，高压不会改变平衡常数，该反应正反应气体分子数减小，加压平衡正向移动，可增大反应正向进行程度，C正确；D．原料气中的杂质会导致催化剂活性丧失（催化剂中毒），因此进入合成塔前必须经过干燥净化，D正确；故选B。 考点05 化学反应的调控在工业生产中的应用 17．（26-27高三上·浙江·阶段检测）下列说法不正确的是 A．常温常压下，将和混合，放置很久也没有明显的现象，说明与反应是一个非自发反应 B．已知反应：，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时的浓度不变 C．向溶液中加入固体，溶液会逐渐变成黄绿色 D．合成氨厂采用的温度是，主要是因为该温度下催化剂铁触媒的活性最大 【答案】A 【解析】A．反应自发性属于热力学判断范畴，与反应的，属于自发反应，常温下无明显现象是因为反应活化能高、速率极慢，不能说明反应非自发，A错误；B．反应的平衡常数，温度不变则不变，缩小体积重新达到平衡时的浓度仍等于，浓度不变，B正确；C．溶液中蓝色的可与结合生成黄色的，二者混合使溶液呈黄绿色，C正确；D．合成氨选择的主要原因是该温度下催化剂铁触媒的活性最大，可兼顾反应速率与生产效率，D正确；故选A。 18．（2026·浙江温州·一模）接触室（结构如图1，其中1~4表示催化剂层，5~7表示热交换器层）中发生反应： 　。 已知：①最适宜温度指最大反应速率对应的温度，取决于催化剂最佳活性区间； ②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。 下列说法不正确的是 A．该反应、，故低温自发 B．降温段为热交换器层6 C．经4次催化反应，显著提高SO2的平衡转化率 D．接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度 【答案】C 【解析】A．该反应气体总物质的量减小，故，已知，根据时反应自发，低温下满足，反应可自发进行，A正确；B．由题干图像信息可知，过程温度升高、转化率上升，对应催化剂层中放热反应过程；为降温段，对应热交换器层，结合接触室结构可知对应热交换器层6，B正确；C．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡状态，无法改变平衡转化率，SO2实际转化率提升是由于降温使平衡正向移动，与催化过程无关，C错误；D．由题干信息可知，反应放热，温度过高会降低催化剂活性、使平衡逆向移动，接触室通过热交换器移出反应热量，维持反应在催化剂最佳活性的最适宜温度下进行，D正确；故答案为：C。 19．（25-26高二下·广西钦州·开学考试）如图为一定条件下在催化剂表面合成氨的反应机理。下列说法正确的是 A．该反应机理中，所有中间步骤的能量变化均为吸收能量 B．该条件下，向体系中加入和充分反应，放出能量为92 kJ C．催化剂通过降低反应的活化能，增大活化分子百分数，提高了和的平衡转化率 D．该反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 【答案】D 【解析】A．从反应机理图可知，部分中间步骤的产物能量低于反应物能量，属于放出能量过程，如转化为的步骤能量降低，放出能量，并非所有中间步骤都吸收能量，A错误；B．由图可知完全反应生成放热46 kJ，但合成氨为可逆反应，和无法完全反应，因此实际放出能量小于92 kJ，B错误；C．催化剂可降低反应活化能、增大活化分子百分数，加快反应速率，但不改变平衡状态，无法提高反应物的平衡转化率，C错误；D．反应过程中断裂的非极性键、的非极性键，形成的极性键，存在非极性键断裂和极性键形成，D正确；故选D。 20．（26-27高二上·河南驻马店·开学考试）氨在化工、能源领域有着广泛应用。 （1）氨是合成氮肥的主要原料。在2 L恒容密闭容器中充入一定量的、发生反应；测得部分物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①由图可知，曲线c表示__________的物质的量浓度随时间的变化。0~4 min内，用表示的平均反应速率__________。 ②反应至4 min时，改变了某一反应条件，据图判断4 min时改变的反应条件可能是______________（填字母）。 A．加入催化剂         B．升高温度 C．增加的物质的量         D．缩小容器体积，增大压强 ③该反应的平衡常数表达式为K=__________。 （2）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为：   。回答下列问题。 ①合成氨反应在常温下__________（填“能”或“不能”）自发。 ②__________（填“高”或“低”，下同）温有利于提高反应速率，__________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂（铁触媒）活性等因素，工业常采用400~500℃。 ③针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：M-LiH复合催化剂。 下列说法正确的是__________（填字母）。 a．300℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 【答案】（1） 0.025 A （2）能 高 低 a 【解析】（1）① 根据图1可知，在0~4 min内，曲线a、b、c的浓度变化量分别为 、、。根据浓度变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比，a代表 ，b代表 ，c代表 。因此曲线c表示 的物质的量浓度随时间的变化。0~4 min内，用 表示的平均反应速率 ； ②反应至4min时，各物质浓度瞬间不变，随后反应速率加快（曲线斜率增大）；A．加入催化剂：催化剂能加快反应速率，且不影响平衡移动，各物质浓度瞬间不变，符合图像，A正确；B．升高温度：升高温度会加快反应速率，但图像中仅体现速率加快，未显示平衡移动（浓度变化趋势未改变），不符合图像，B错误；C．增加的物质的量：会使浓度瞬间增大，与图像中浓度不变不符，C错误；D．缩小容器体积，增大压强：各物质浓度会瞬间增大，与图像中浓度不变不符，D错误；故选A。 ③ 反应中 为固体，其浓度视为常数，不代入平衡常数表达式，故该反应的平衡常数表达式为 ； （2）① 根据吉布斯自由能判据 ，常温下（取 ），，故合成氨反应在常温下能自发进行； ② 升高温度可以加快反应速率，故高温有利于提高反应速率；该反应正向为气体分子数减少的放热反应，降低温度平衡正向移动，故低温有利于提高平衡转化率； ③ a. 从左图可知300℃时，添加的复合催化剂反应速率远高于无的单一催化剂，效率更高，a正确；b. 催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡状态，无法提高氨的平衡产率，b错误；c. 催化剂存在活性温度范围，温度过高会导致催化剂失活，活性不会随温度升高一直增大，c错误；故选a。 1．（25-26高一下·辽宁大连·期中）下列对图示分析所得结论正确的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲，实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 B．图乙，反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线，说明X代表温度，Y代表压强，且 C．图丙，只改变某一条件，反应的时间与速率图像，则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点 D．图丁，合成氨反应，固定投料时，a、b、c三点中转化率b点最高，c点最低 【答案】C 【解析】A．使用催化剂会同时同等程度增大正、逆反应速率，故使用催化剂的正反应初始速率应大于未使用催化剂的，与图甲不符，A错误；B．该反应为气体分子数减小的放热反应，温度升高，平衡转化率降低，符合X为温度的变化趋势；压强越大，平衡转化率越高，故相同温度下，B错误；C．由图可知时刻逆反应速率突然增大，随后逐渐减小至平衡，说明平衡逆向移动，反应物浓度逐渐增大，正反应速率逐渐增大，至d点达到平衡时正反应速率最大，故b、c、d三点正反应速率最大的是d点，C正确；D．固定投料，起始越大，平衡转化率越高，故c点转化率最高，a点最低，D错误；故选C。 2．（25-26高二上·河南平顶山·期末）用生产某些含氯有机物时会生成副产物，利用下列反应可实现氯的循环利用：  。450℃下，在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别充入4 mol 和1 mol 、8 mol 和2 mol 发生上述反应，达到平衡时，测得容器甲中的平衡转化率为a，容器乙中的平衡转化率为b．下列说法错误的是 A．该反应反应物的总能量大于生成物的总能量 B．达到平衡时，分离出容器甲中的水，平衡将正向移动 C．将容器乙的温度升高到500℃，反应速率增大，平衡常数减小 D．平衡转化率： 【答案】D 【解析】A．该反应，为放热反应。根据放热反应定义：反应物总能量＞生成物总能量，A正确；B．为气态生成物。平衡时分离出水蒸气，生成物浓度降低，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，B正确；C．升温，活化分子百分数上升，正逆反应速率均增大； 该反应放热，升温平衡逆向移动；平衡常数K只受温度影响，逆向移动则K减小，C正确；D．乙投料是甲的 2 倍，恒容条件，相当于在甲平衡基础上加压。 反应正向气体分子数减少，加压平衡正向移动，转化率升高，因此b>a。即a>b表述错误，D错误；故选D。 3．（25-26高二上·广西南宁·阶段检测）能量是工业生产中重要的资源，下列说法正确的是 A．吸热反应一定需要加热才能发生 B．  ，工业合成氨选择左右是为提高平衡转化率 C．已知  ，则该反应高温下才能自发进行 D．已知  ，  ，则 【答案】C 【解析】A．吸热反应的发生与是否加热无必然联系，如与的反应为吸热反应，常温下即可发生，A错误； B．合成氨反应 ，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率降低，选择500∘C是为了保证催化剂活性、加快反应速率，并非提高平衡转化率，B错误； C．反应自发进行的判据为，该反应，反应后生成气体，，只有高温下才能满足，则该反应高温下才能自发进行，C正确； D．碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，放热反应的，放出热量越多越小，故，D错误；故选C。 4．（25-26高二上·甘肃白银·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。在密闭容器中通入1molN2和3molH2，在一定条件下反应达到平衡状态，容器中剩余0.6molN2。下列说法正确的是 A．达到平衡时，H2的转化率为40% B．若把容器的体积扩大一倍，则正反应速率减小，逆反应速率增大 C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 D．保持温度和容器体积不变，充入1molAr，平衡正向移动 【答案】AC 【解析】A．剩余了0.6 mol氮气，说明转化了0.4mol氮气，根据可知，转化了1.2mol氢气，因此氢气的转化率为，A正确； B．体积扩大一倍，相当于减小压强，反应物和生成物浓度均减小，因此正逆反应速率均减小，B错误； C．采用循环操作可以提高原料的利用率，也就是提高氮气和氢气的利用率，C正确； D．恒容容器充入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，D错误； 故选AC。 5．（25-26高二上·福建福州·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.4kJ·mol−1。下面说法正确的是 A．由于N2在空气中含量高，因此直接将空气与氢气混合通入反应炉 B．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快反应速率 C．合成氨一般选择400～500℃的原因主要考虑了温度对平衡移动的影响 D．增大压强虽能提高平衡产率，但实际生产中常采用20MPa以节省设备成本 【答案】D 【解析】A．空气中含有，与混合在高温下易发生爆炸，且存在其他杂质会干扰反应，不能直接将空气与氢气混合通入反应炉，A错误；B．将生成的及时液化分离，会降低生成物浓度，虽然可推动平衡正向移动，但反应速率会减慢，无法加快反应速率，B错误；C．合成氨反应，升高温度平衡会逆向移动，选择400～500℃主要是因为该温度下催化剂铁触媒的活性最高，同时可加快反应速率，并非考虑温度对平衡移动的影响，C错误；D．该反应正向为气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动可提高平衡产率，但压强过高会大幅提升设备抗压要求、增加生产成本，实际生产采用20MPa左右可节省设备成本，D正确；故选D。 6．（25-26高三上·云南曲靖·期中）在30 MPa下，工业合成氨生产过程中，N2与H2按体积比为1:3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 下列说法不正确的是 A．图中表示该反应的平衡曲线是Ⅰ B．图中a点，容器内气体n(N2)∶n(NH3)=1:2 C．图中b点，反应速率：v正>v逆 D．控制在500～550 ℃时，平衡混合物中NH3的体积分数最大 【答案】B 【解析】A．合成氨为放热反应，故随着温度的升高，平衡逆向移动，NH3的体积分数会逐渐降低，故曲线Ⅰ表示该反应平衡时的曲线，A正确；B．设反应前N2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol，a点已达到平衡，设此时消耗N2的物质的量为x mol；，平衡时，气体的总物质的量为，且平衡时的体积分数为＝50%，解得，此时n(N2)∶n(NH3)＝，B错误；C．b点后NH3的体积分数仍在增大，说明反应仍在向正反应方向进行，此时v正v逆，C正确；D．曲线Ⅱ表示随着反应的进行，NH3的体积分数逐渐增大，但反应达到平衡状态后继续升温，氨的体积分数减小，图中500～550 ℃时，平衡混合物中NH3的体积分数最大，D正确；故选B。 7．（24-25高二上·山东潍坊·阶段检测）汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是 A．该反应是熵减小的反应 B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂 C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率 D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 【答案】AC 【解析】A．该反应反应物气体总物质的量为，生成物气体总物质的量为，气体分子数减少，体系混乱度降低，属于熵减小的反应，A正确；B．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应的自发性，B错误；C．反应自发进行的复合判据为，该反应，常温下能自发进行说明，使用催化剂仅为加快反应速率，不改变反应的自发性，C正确；D．若正反应为吸热反应，则，结合可得恒大于0，反应无法自发进行，该反应正反应为放热反应，D错误；故答案选AC。 8．（25-26高二上·云南昭通·期中）可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。如图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A．Z为反应物，X为生成物 B．降低反应温度，HCl被氧化制的反应平衡常数减小 C．反应制得，转移 D．该反应在低温下能自发进行 【答案】B 【解析】A．由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2.CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2.综上所述，X、Y、Z、W依次是、、、；Z为反应物O2，X为生成物Cl2，A正确；B．总反应为放热反应，其他条件一定，降温平衡正向移动，平衡常数增大，B不正确；C．反应制得，氯的化合价由−1升高到0，转移2 mol e-，C正确；D．该反应是一个熵减的放热反应，根据复合判据可得在低温下能自发进行，D正确；故选B。 9．（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）在一定温度下可发生反应：  。温度时，向密闭容器中通入气体发生上述反应，部分数据如表所示。下列说法正确的是 时间/s 0 500 1000 1500 5 3.52 2.5 2.5 A．0~500s内的生成速率为 B．温度下该反应平衡时的转化率为29.6% C．平衡后，其他条件不变，将容器容积变为原来的，则 D．、温度下的平衡常数分别为、，若，则 【答案】C 【解析】A．根据表格数据可知，0~500s内的浓度减小1.48，则的浓度增大2.96，的生成速率为，A项错误；B．温度下，达到平衡时的浓度降低2.5，的转化率为，B项错误；C．平衡后，其他条件不变，将容器容积变为原来的，平衡逆向移动，则，C项正确；D．该反应的正反应吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，、温度下的平衡常数分别为、，若，则，D项错误；因此答案选C。 10．（25-26高二上·四川成都·期中）工业上用黄铁矿(主要成分)制的浓硫酸的流程如下图。 （1）黄铁矿进入沸腾炉前需要粉碎，热空气从沸腾炉的下方通入，主要目的是________________。烧渣主要成分是，已知每生成能释放热量，写出沸腾炉中主反应的热化学方程式________________________________。 （2）接触室发生反应：。相同原料比，不同压强下，在和的平衡转化率曲线如图所示：由图可知，反应物键能总和和生成物键能总和相比，________(填“>”、“＜”或“=”)。结合图中数据和经济效益，接触室中控制的温度和压强是______________。 （3）接触室剖面结构如图所示，箭头代表气体流向，结合(2)的信息，下列说法正确的是________。 A．a处和的体积比大于 B．b处含量等于a处，温度高于a处 C．c处含量低于d处，温度高于d处 D．d处出来的气体只含和 （4）吸收塔用的浓硫酸吸收而不用水的原因是：水吸收形成酸雾，吸收慢；水吸收只能得到的稀硫酸，制备浓硫酸成本高；______________(再补充一个可能原因)。 （5）吸收塔尾气需要处理后排放，下列物质中不宜作尾气吸收剂的是________。 A．氯水 B．氢氧化钠溶液 C．氨水 D．碳酸氢钠溶液 【答案】（1） 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （2） 常压、 （3）BC （4）的浓硫酸吸收不易形成酸雾，吸收效率高 （5）A 【解析】黄铁矿和通入的空气在沸腾炉中高温反应生成氧化铁和二氧化硫，二氧化硫进入接触室，在催化剂表面发生氧化反应生成三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收得到发烟硫酸，据此分析； （1）将黄铁矿粉碎并从下方通入热空气，可以使固体颗粒悬浮在气流中呈“沸腾”状态，这大大增大了固体与气体的接触面积，从而加快反应速率，并使黄铁矿燃烧更充分。沸腾炉中发生的反应为与反应生成和，配平后的化学方程式为：。已知每生成释放热量，则生成释放的热量为。因此，该反应的热化学方程式为：； （2）由图可知，在相同压强下，温度从升高到时，的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即。化学反应的焓变，故。从图中可以看出，在常压（）和时，的转化率已经很高（接近）。若再增大压强，转化率提升极小，但会大幅增加设备制造成本和动力消耗；若改变温度，过高会降低转化率，过低则催化剂活性不高、反应速率慢。因此，综合考虑转化率、催化剂活性及经济效益，接触室中控制的条件是常压、； （3）A．工业上为了提高的转化率，通常通入过量的氧气，实际生产中a处和的体积比小于，A错误；B．a处的冷气体经过热交换器吸收了催化剂层反应放出的热量后到达b处，此过程未接触催化剂，未发生化学反应，故b处含量等于a处，但温度高于a处，B正确；C．c处气体只经过了第一层催化剂的反应，转化尚未达到最终状态，而d处气体经过了多层催化剂的反应，转化率更高，故c处含量低于d处；同时，c处刚经过剧烈的放热反应，温度较高，为了使后续反应平衡正向移动，气体需经热交换器降温后再进入下一层，故c处温度高于d处，C正确；D．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化，且通入的空气中含有大量不参与反应的，因此d处出来的气体除了和外，还含有未反应的以及大量的等，D错误；故选BC； （4）用水吸收时，反应会放出大量的热，导致水汽化形成酸雾，阻碍的进一步吸收，导致吸收效率低。而使用的浓硫酸吸收时，由于其沸点高、蒸气压低，不易形成酸雾，能够使被充分吸收，吸收效率高； （5）吸收塔尾气主要含有；A．氯水虽然能氧化吸收，但氯水本身含有挥发性的有毒气体，容易造成二次污染，且腐蚀性强，不宜作工业尾气吸收剂，A符合题意；B．氢氧化钠溶液能与反应生成亚硫酸钠等，可作吸收剂，B不符合题意；C．氨水能吸收生成亚硫酸铵等，产物可用于制备化肥，可作吸收剂，C不符合题意；D．碳酸氢钠溶液能与反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，可作吸收剂，D不符合题意。故选A。 1．（26-27高三上·安徽·开学考试）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：             反应Ⅱ：   向恒压密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生上述反应，平衡时CO和CH3OCH3的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示[CH3OCH3的选择性]。 下列说法错误的是 A．图中曲线②表示平衡时CH3OCH3的选择性 B．曲线③表示CO2的平衡转化率 C．在290~340℃范围内，随着温度升高，反应Ⅰ占主导， D．反应状态达X点时，容器中为0.125 mol 【答案】D 【解析】A．反应Ⅱ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的选择性随温度升高而降低，故曲线②表示平衡时的选择性，A正确；B．温度较低时反应Ⅱ占主导，升高温度反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡转化率下降；温度较高时反应Ⅰ占主导，，升高温度反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率上升，故曲线③表示的平衡转化率，B正确；C．范围内，升高温度的选择性上升、的选择性下降，说明反应Ⅰ占主导，且该温度范围内平衡转化率随温度升高而上升，说明反应Ⅰ为吸热反应，，C正确；D．X点平衡转化率为，反应的，的选择性为，根据选择性公式：，得，不是，D错误；因此答案选D。 2．（25-26高三上·湖南长沙·阶段检测）油气开采、石油化工等行业废气普遍含有有毒气体硫化氢()，常用热分解法、重整制氢法、溶液氧化法脱除回收并加以利用。 I．热分解法 已知下列反应的热化学方程式： i．   ii．   iii．   （1）写出分解生成的热化学方程式：______________________________。 （2）恒温恒容密闭容器中充入一定量的发生上述分解反应，下列说法正确的是________(填标号)。 A．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高 B．混合气体密度不再改变，说明反应已达平衡 C．该分解反应在高温下能够自发进行 D．平衡时充入，再达平衡时，不变 Ⅱ．重整制氢法 向1L恒容密闭容器中充入和，涉及的反应原理为  ，平衡后各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 （3）曲线d表示的物质是__________。800℃(曲线a、c交点)达到平衡时，平衡常数K为__________。 （4）恒压条件下，将和按物质的量之比1∶2投料，并通入稀释，可以提高的转化率，原因是________________________________。 Ⅲ．溶液氧化法 过程中发生反应的方程式(均未配平)为： ① ② ③ 实验测得在T℃、不同pH下的去除率随时间的变化如图甲所示。在T℃、pH=5时，的投加量对平衡体系中部分微粒浓度的影响如图乙所示。 （5）实际生产中控制进行去除，不选择更低pH的原因是_________________________________。 （6）结合上述三个反应分析，当投加量高于5g·L-1时，单位体积内S的质量减小的原因为_____。 【答案】（1） （2）ACD （3） （4）恒压下通入使体系体积增大，各组分分压降低，平衡右移，转化率提高 （5）pH过低时，溶液中浓度过高，与反应会生成气体逸出，造成原料损耗；同时强酸性环境会加剧设备腐蚀，不利于实际生产 （6）过量的使体系中浓度升高，促使反应③正向进行，更多的固体S单质被消耗转化为，因此单位体积内S的质量减小 【解析】（1）将反应i与反应ii相加，消去，得到，其焓变为 ；再将反应iii乘以3，得到，焓变为；用前者减去后者，消去和，得到，焓变为；最后将该式除以3，得到目标反应，其焓变 。因此，最终热化学方程式为； （2）反应：，A．该分解反应为吸热反应，其他条件不变时升温平衡正向移动，转化率升高，A正确； B．恒温恒容容器中，所有物质均为气体，混合气体总质量不变、容器体积不变，密度始终为定值，密度不变不能说明达平衡，B错误； C．该反应，反应后气体分子数增多、，根据自发判据，高温下，反应可自发进行，C正确； D．题给表达式就是该分解反应的平衡常数，恒温下平衡常数仅与温度有关，温度不变不变，D正确； 故选ACD； （3）反应为吸热反应，升温平衡正向移动，产物、的物质的量分数增大，根据投料比和方程式计量数，生成的量是的4倍，因此增量更大的曲线为，曲线为；800℃时、交点代表和的物质的量分数相等，设平衡时物质的量为，列三段式：，由得，解得，平衡时各物质浓度：，，，代入平衡常数表达式得：； （4）该重整反应的方程式为，正反应的气体总计量数为，逆反应的气体总计量数为，属于气体分子总数增大的反应。 恒压条件下通入不参与反应的，为了维持体系压强恒定，容器的体积会随之增大，导致反应体系内所有反应物、生成物的分压（浓度）同步降低，整体效果等同于对反应体系减压。根据勒夏特列原理，减压会使平衡向气体分子数更多的方向（即正反应方向）移动，更多的被消耗，因此的转化率提升； （5）由图甲可知，pH低于5时虽然的去除速率更快、去除率更高，但酸性过强的条件下，溶液中的浓度过高，会促使与结合生成气体逸出，既会造成原料损耗，且酸性过强会增强设备腐蚀风险，因此实际生产中选择控制pH=5即可兼顾去除效率与生产可行性； （6）根据反应③可知，单质硫能与亚硫酸根反应转化为硫代硫酸根。当投加量过高时，溶液中显著增大，促使平衡向正反应方向移动，导致生成的单质硫被过量的进一步消耗转化为，从而使单位体积内 S 的质量减小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 2.4 化学反应的调控 考点01 化学反应条件控制的目的和措施 1．（25-26高二上·安徽池州·期中）池州推动“科技池州、绿色池州”建设。下列生产实践与化学反应原理不相符的是 选项 生产实践 化学原理 A 寺庙使用常温催化剂净化CO保护文物 催化剂降低活化能，加快化学反应速率 B 食品企业通过“九蒸九晒”工艺炮制黄精 利用平衡移动原理，提高产率 C 高新区电池企业优化磷酸铁生产温度 控制温度以兼顾反应速率与能耗 D 污水处理厂对污水处理时进行曝气 增大氧气浓度，加快污染物降解速率 A．A B．B C．C D．D 2．（25-26高二上·山东菏泽·阶段检测）已知：。下列说法正确的是 A．反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和 B．反应的平衡常数可表示为 C．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 D．使用催化剂能提高的平衡产率 3．（25-26高二上·福建漳州·期中）下列措施或事实能用勒夏特列原理解释的是 A．生产硫酸时将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉 B．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 C．SO2被氧化为SO3的反应使用催化剂 D．工业合成氨在高温条件下进行 4．（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用高温操作主要是为了提高转化率 D．新型催化剂能降低生成的活化能 考点02 工业生产适宜条件的选择原则 5．（24-25高二上·湖北·期末）习总书记指出科技命脉要牢牢掌握在自己手中，下列化学科技解读错误的是 A．在金刚石表面排列氢原子和氟原子可大大提高信息储存量 B．油车中三元催化器的催化剂提高了有害物质的平衡转化率 C．合成氨工业中原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理 D．飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态 6．（25-26高二上·广东佛山·期中）化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A．将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B．工业上合成氨时将温度控制在400∼500℃ C．食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D．可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为的新催化剂在常温下合成氨，反应方程式可表示为。下列有关说法正确的是 A．新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 B．新法合成氨不需要在高温条件下进行，可节约大量能源 C．传统合成氨方法的ΔH >0，新型合成氨方法的ΔH <0 D．新催化剂提高了单位体积内活化分子数目，加快了化学反应速率，使平衡正向移动 8．（25-26高二上·广东茂名·期中）利用反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH<0可使合成含氯有机物时的副产物HCl转化为Cl2，实现Cl2的循环利用。向密闭容器中充入4mol HCl(g)和1mol O2(g)，在不同条件下发生反应，测得Cl2的百分含量与温度和压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ka=Kb B．X表示压强 C．Ka<Kb D．L1>L2 考点03 工业合成氨的工艺流程及分析 9．（25-26高三上·上海·期中）下列关于合成氨工艺的理解，正确的是 A．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 B．增大体系的压强能增大活化分子的百分数，从而加快反应速率 C．合成氨反应选择在高温条件下进行是为了使平衡向正反应方向移动 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 10．（25-26高二上·上海嘉定·阶段检测）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：  及反应流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的越多，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．和循环，可提高原料的转化率 11．（25-26高二上·吉林·期中）用○、●分别表示H原子、N原子，表示催化剂，工业合成氨的反应微观历程如下图所示，下列说法中错误的是 A．过程②→③吸收能量，过程③→④放出能量 B．使用新型催化剂可使N2与H2在较低温度和压强下合成NH3 C．合成氨反应达平衡时，反应速率关系： D．合成氨工业中采用循环操作的主要目的是提高N2与H2的利用率 12．（25-26高二上·四川凉山·期中）氨是一种重要的化工原料，工业合成氨的流程如下图所示。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是 A．将生成物NH3液化分离出去，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 B．使用催化剂可降低活化能，增大活化分子百分数，提高氮气的平衡转化率 C．为了提高H2利用率，可以向体系中加过量N2，使得N2和H2的平衡转化率都增大 D．反应达平衡之后，增大体系压强(缩小体积)，v(正)和v(逆)均增大，但v(正)增大更明显 考点04 工业合成氨适宜条件的选择 13．（25-26高二上·山东枣庄·期中）合成氨工业上采用循环操作的主要目的是为了 A．提高N2和H2的利用率 B．增大化学反应速率 C．降低NH3的沸点 D．提高平衡混合物中NH3的含量 14．（25-26高二上·新疆喀什·期中）工业上合成氨(N2+3H2⇌2NH3)反应中使用铁触媒作为催化剂，其主要作用是 A．提高氨气的产率 B．降低反应的活化能，加快反应达到平衡的速率 C．改变反应的总热效应 D．使氮气和氢气在常温常压下就能发生反应 15．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）合成氨发生反应：  。下列有关说法正确的是 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．因为价廉易得，工业上一般采用加入过量的以提高和的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成，因为高温既能加快反应速率，又能提高反应物的转化率 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的日产量 16．（25-26高二上·福建厦门·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，  。下列关于工业合成氨条件选择的说法不正确的是 A．为了提高氢气的转化率，可适当增加氮气浓度 B．选择，可以用平衡移动原理解释 C．选择高压，不能改变反应平衡常数，但是可以增大正向进行程度 D．原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 考点05 化学反应的调控在工业生产中的应用 17．（26-27高三上·浙江·阶段检测）下列说法不正确的是 A．常温常压下，将和混合，放置很久也没有明显的现象，说明与反应是一个非自发反应 B．已知反应：，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时的浓度不变 C．向溶液中加入固体，溶液会逐渐变成黄绿色 D．合成氨厂采用的温度是，主要是因为该温度下催化剂铁触媒的活性最大 18．（2026·浙江温州·一模）接触室（结构如图1，其中1~4表示催化剂层，5~7表示热交换器层）中发生反应： 　。 已知：①最适宜温度指最大反应速率对应的温度，取决于催化剂最佳活性区间； ②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。 下列说法不正确的是 A．该反应、，故低温自发 B．降温段为热交换器层6 C．经4次催化反应，显著提高SO2的平衡转化率 D．接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度 19．（25-26高二下·广西钦州·开学考试）如图为一定条件下在催化剂表面合成氨的反应机理。下列说法正确的是 A．该反应机理中，所有中间步骤的能量变化均为吸收能量 B．该条件下，向体系中加入和充分反应，放出能量为92 kJ C．催化剂通过降低反应的活化能，增大活化分子百分数，提高了和的平衡转化率 D．该反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 20．（26-27高二上·河南驻马店·开学考试）氨在化工、能源领域有着广泛应用。 （1）氨是合成氮肥的主要原料。在2 L恒容密闭容器中充入一定量的、发生反应；测得部分物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①由图可知，曲线c表示__________的物质的量浓度随时间的变化。0~4 min内，用表示的平均反应速率__________。 ②反应至4 min时，改变了某一反应条件，据图判断4 min时改变的反应条件可能是______________（填字母）。 A．加入催化剂         B．升高温度 C．增加的物质的量         D．缩小容器体积，增大压强 ③该反应的平衡常数表达式为K=__________。 （2）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为：   。回答下列问题。 ①合成氨反应在常温下__________（填“能”或“不能”）自发。 ②__________（填“高”或“低”，下同）温有利于提高反应速率，__________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂（铁触媒）活性等因素，工业常采用400~500℃。 ③针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：M-LiH复合催化剂。 下列说法正确的是__________（填字母）。 a．300℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 1．（25-26高一下·辽宁大连·期中）下列对图示分析所得结论正确的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲，实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 B．图乙，反应 中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线，说明X代表温度，Y代表压强，且 C．图丙，只改变某一条件，反应的时间与速率图像，则b、c、d三点对应的正反应速率最大的是d点 D．图丁，合成氨反应，固定投料时，a、b、c三点中转化率b点最高，c点最低 2．（25-26高二上·河南平顶山·期末）用生产某些含氯有机物时会生成副产物，利用下列反应可实现氯的循环利用：  。450℃下，在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别充入4 mol 和1 mol 、8 mol 和2 mol 发生上述反应，达到平衡时，测得容器甲中的平衡转化率为a，容器乙中的平衡转化率为b．下列说法错误的是 A．该反应反应物的总能量大于生成物的总能量 B．达到平衡时，分离出容器甲中的水，平衡将正向移动 C．将容器乙的温度升高到500℃，反应速率增大，平衡常数减小 D．平衡转化率： 3．（25-26高二上·广西南宁·阶段检测）能量是工业生产中重要的资源，下列说法正确的是 A．吸热反应一定需要加热才能发生 B．  ，工业合成氨选择左右是为提高平衡转化率 C．已知  ，则该反应高温下才能自发进行 D．已知  ，  ，则 4．（25-26高二上·甘肃白银·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。在密闭容器中通入1molN2和3molH2，在一定条件下反应达到平衡状态，容器中剩余0.6molN2。下列说法正确的是 A．达到平衡时，H2的转化率为40% B．若把容器的体积扩大一倍，则正反应速率减小，逆反应速率增大 C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 D．保持温度和容器体积不变，充入1molAr，平衡正向移动 5．（25-26高二上·福建福州·期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.4kJ·mol−1。下面说法正确的是 A．由于N2在空气中含量高，因此直接将空气与氢气混合通入反应炉 B．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快反应速率 C．合成氨一般选择400～500℃的原因主要考虑了温度对平衡移动的影响 D．增大压强虽能提高平衡产率，但实际生产中常采用20MPa以节省设备成本 6．（25-26高三上·云南曲靖·期中）在30 MPa下，工业合成氨生产过程中，N2与H2按体积比为1:3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 下列说法不正确的是 A．图中表示该反应的平衡曲线是Ⅰ B．图中a点，容器内气体n(N2)∶n(NH3)=1:2 C．图中b点，反应速率：v正>v逆 D．控制在500～550 ℃时，平衡混合物中NH3的体积分数最大 7．（24-25高二上·山东潍坊·阶段检测）汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是 A．该反应是熵减小的反应 B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂 C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率 D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 8．（25-26高二上·云南昭通·期中）可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。如图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A．Z为反应物，X为生成物 B．降低反应温度，HCl被氧化制的反应平衡常数减小 C．反应制得，转移 D．该反应在低温下能自发进行 9．（25-26高二上·云南昆明·阶段检测）在一定温度下可发生反应：  。温度时，向密闭容器中通入气体发生上述反应，部分数据如表所示。下列说法正确的是 时间/s 0 500 1000 1500 5 3.52 2.5 2.5 A．0~500s内的生成速率为 B．温度下该反应平衡时的转化率为29.6% C．平衡后，其他条件不变，将容器容积变为原来的，则 D．、温度下的平衡常数分别为、，若，则 10．（25-26高二上·四川成都·期中）工业上用黄铁矿(主要成分)制的浓硫酸的流程如下图。 （1）黄铁矿进入沸腾炉前需要粉碎，热空气从沸腾炉的下方通入，主要目的是________________。烧渣主要成分是，已知每生成能释放热量，写出沸腾炉中主反应的热化学方程式________________________________。 （2）接触室发生反应：。相同原料比，不同压强下，在和的平衡转化率曲线如图所示：由图可知，反应物键能总和和生成物键能总和相比，________(填“>”、“＜”或“=”)。结合图中数据和经济效益，接触室中控制的温度和压强是______________。 （3）接触室剖面结构如图所示，箭头代表气体流向，结合(2)的信息，下列说法正确的是________。 A．a处和的体积比大于 B．b处含量等于a处，温度高于a处 C．c处含量低于d处，温度高于d处 D．d处出来的气体只含和 （4）吸收塔用的浓硫酸吸收而不用水的原因是：水吸收形成酸雾，吸收慢；水吸收只能得到的稀硫酸，制备浓硫酸成本高；______________(再补充一个可能原因)。 （5）吸收塔尾气需要处理后排放，下列物质中不宜作尾气吸收剂的是________。 A．氯水 B．氢氧化钠溶液 C．氨水 D．碳酸氢钠溶液 1．（26-27高三上·安徽·开学考试）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：             反应Ⅱ：   向恒压密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生上述反应，平衡时CO和CH3OCH3的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示[CH3OCH3的选择性]。 下列说法错误的是 A．图中曲线②表示平衡时CH3OCH3的选择性 B．曲线③表示CO2的平衡转化率 C．在290~340℃范围内，随着温度升高，反应Ⅰ占主导， D．反应状态达X点时，容器中为0.125 mol 2．（25-26高三上·湖南长沙·阶段检测）油气开采、石油化工等行业废气普遍含有有毒气体硫化氢()，常用热分解法、重整制氢法、溶液氧化法脱除回收并加以利用。 I．热分解法 已知下列反应的热化学方程式： i．   ii．   iii．   （1）写出分解生成的热化学方程式：______________________________。 （2）恒温恒容密闭容器中充入一定量的发生上述分解反应，下列说法正确的是________(填标号)。 A．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高 B．混合气体密度不再改变，说明反应已达平衡 C．该分解反应在高温下能够自发进行 D．平衡时充入，再达平衡时，不变 Ⅱ．重整制氢法 向1L恒容密闭容器中充入和，涉及的反应原理为  ，平衡后各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 （3）曲线d表示的物质是__________。800℃(曲线a、c交点)达到平衡时，平衡常数K为__________。 （4）恒压条件下，将和按物质的量之比1∶2投料，并通入稀释，可以提高的转化率，原因是________________________________。 Ⅲ．溶液氧化法 过程中发生反应的方程式(均未配平)为： ① ② ③ 实验测得在T℃、不同pH下的去除率随时间的变化如图甲所示。在T℃、pH=5时，的投加量对平衡体系中部分微粒浓度的影响如图乙所示。 （5）实际生产中控制进行去除，不选择更低pH的原因是_________________________________。 （6）结合上述三个反应分析，当投加量高于5g·L-1时，单位体积内S的质量减小的原因为_____。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $