人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控课时作业

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控课时作业，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2.4化学反应的调控同步练习-人教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．一定条件下，将TiO2和焦炭放入密闭真空容器中，反应TiO2 (s)+C(s)Ti(s)+CO2 (g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法一定正确的是
A．平衡常数减小 B．TiO2的质量不变
C．CO2的浓度不变 D．Ti的质量增加
2．向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段未画出]。图乙中四个阶段各改变一种不同的条件。已知，阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是

A．若，则在时间段用C表示的化学反应速率为0.004
B．B的起始物质的量为0.02 mol
C．阶段改变的条件可能是升高温度
D．阶段的K等于阶段的K
3．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是
A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎
B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作
D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100%
4．下列叙述符合工业合成氨生产实际的是
A．V2O5做催化剂 B．NH3循环利用
C．将N2和H2从体系中分离出去 D．反应温度由催化剂决定
5．对于可逆反应2A(s)+3B(g)⇌C(g)+2D(g)  ΔHv(逆)
6．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．用排饱和食盐水法收集Cl2
B．加压有利于合成氨反应
C．冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
D．对2NO2⇌N2O4平衡体系增加压强使颜色变深
7．已知：2N2O5(g) ⇌4NO2(g) +O2(g)  ∆H= +Q kJ·mol-1(Q>0)，某温度下，向2L的密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见表：
时间/s
0
500
1000
1500
n(N2O5)/mol
10.0
7.0
5.0
5.0
下列说法正确的是
A．在500s内，N2O5 分解速率为6 ×10 -3 mol·L-1·s-1
B．在1000s时，反应恰好达到平衡
C．在1000s内，反应吸收的热量为2.5Q kJ
D．在1500s时，N2O5的正反应速率等于NO2的逆反应速率
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．新制的氯水在光照下颜色变浅
B．合成氨时，加催化剂，使和在一定条件下转化为
C．由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D．增大压强，有利于与反应生成
9．已知烯烃和H2O2在磺酸树脂()作用下可以生成二元醇，其反应历程的示意图如下(R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子。下列说法错误的是（    ）

A．整个过程的总反应为H2O2+
B．是该反应的催化剂
C．操作时温度不能过高或过低
D．过程③中反应的原子利用率为100%
10．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)  ΔH＜0，达到平衡时，下列说法不正确的是
A．减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变
B．增大c(X)，X的转化率减小
C．保持容器体积不变，同时充入0.1 mol X和0.2 mol Y，X的转化率增大
D．加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大

二、填空题
11．回答下列问题
(1)已知CO与合成甲醇的能量变化如图所示，将一定量的CO和充入某恒容密闭容器中发生上述反应，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO的转化率与温度的关系如图所示。催化效果最好的催化剂是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，该反应在a点达到平衡状态，a点的转化率比b点的高，其原因是 。

(2)利用CO和水蒸气可制备，反应的化学方程式为。将不同量的CO(g)和分别通入容积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应，得到的三组数据如下表所示：
温度/℃
起始量
达到平衡
n(CO)/mol


CO转化率
时间/min
650
4
2
1.6

6
900
3
2


3
①该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②900℃时，0~3min内反应的平均速率 ，达到平衡时 。(保留2位小数)
(3)丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”，反应为。一定温度下，在容积为VL的恒容密闭容器中充入和发生上述反应。tmin时达到平衡状态，此时容器中，，，且占平衡总体积的，该时间段内的反应速率 (用含a、V、t的式子表示)。
12．将CH4(g)与H2O(g)通入聚集太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。将等物质的量的CH4(g)和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，求CH4的平衡转化率 (计算结果保留两位有效数字)。
13．由γ-羟基丁酸()生成γ-丁内酯()的反应为：
(1)上述反应的反应类型是 ，写出γ-羟基丁酸中官能团的名称
(2)在25℃时，溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
t/min
21
50
80
100
120
160
220
∞
c(mol/L)
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
①该反应达到平衡后，升高温度，平衡 移动(填“正向”“不”或“逆向”)。
②在50min时，γ-羟基丁酸的转化率为
③为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是
④25℃时，该反应的平衡常数K (结果保留两位小数)，在25℃时，当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时，反应 达到平横(填“一定”或“不一定”)
14．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，在CO2中通入H2，二者可发生以下两个平行反应：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)      ΔH1=-53.7 kJ·mol-1　
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　      　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
某实验室控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据（其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比）：
反应序号
T/K
催化剂
CO2转化率/%
甲醇选择性/%
①
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
②
543
Cu/ZnO纳米片
10.9
72.7
③
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
④
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
71.6
（1）CO2的电子式是 。
（2）反应Ⅰ的平衡常数表达式是K= 。
（3）对比①和③可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高， 而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因 ；
对比①、②可发现，在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低， 而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因 。
（4）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 。
a．使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂
b．使用Cu/ZnO纳米片做催化剂
c．降低反应温度
d．投料比不变,增加反应物的浓度
e．增大CO2和H2的初始投料比
15．二氧化氮可由NO和O2生成，已知在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH，n(NO)、n(O2)随时间的变化如表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)/mol
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
（1）已知：K800℃>K1000℃，则该反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)，用O2表示0～2 s内该反应的平均速率为 。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a．容器内气体颜色保持不变       b．2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器内压强保持不变           d．容器内气体密度保持不变
（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动，应采取的措施有 。
（4）在题述条件下，计算通入2molNO和1molO2的平衡常数K＝ 。
（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO2气体，达到化学平衡时，NO2的转化率为 。
（6）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O  ΔH Y >X
(2) 1600 a>0.01

17． K= 氮气与氢气反应的限度（或化学平衡常数）远大于氮气与氧气反应的限度 40% 加了催化剂 因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同 温度升高 该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
18．(1)增大氧气浓度，提高成本较高的SO2的转化率
(2)温度较低时，催化剂活性低，反应速率慢；温度过高，SO2的平衡转化率会降低
(3)在常压及400～500 ℃时，SO2的转化率已经很高；若加压会增加设备、增大投资和能量消耗

19． 升高温度 a a 调节CO初始体积百分数为左右、控制温度在左右等    取上层清液，滴加几滴KSCN溶液，若无明显现象，则已消耗完，若溶液变红则没消耗完 空气
20．(1)B
(2) 减小
(3) ＞ =

21． 0.013 1.0 催化剂 > > > 40%
22． C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H; C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH+ H2SO4; -45.5 污染小，腐蚀性小等 0.07(MPa)-1 P1< P2< P3< P4 反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高 将产物乙醇液化转移去 增加n(H2O):n(C2H4)的比
23． 2H2O2 2H2O＋O2↑ 探究反应物的不同浓度对反应速率的影响 探究在不同酸碱性条件下，催化剂对反应速率的影响 0.775 0.575 随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小