高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨达标测试

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨达标测试，共16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化学反应条件的优化——工业合成氮同步练习-鲁科版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行： 2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g)   ΔH =-197kJ/mol，下列说法正确的是
A．使用催化剂可以提高SO2的转化率
B．增大O2的浓度可以提高反应速率和SO2的转化率
C．反应450℃时的平衡常数小于500℃时的平衡常数
D．2mol SO2(g)和1mol O2(g)所含的总能量小于2mol SO3(g)所含的总能量
2．某学习小组用铁与稀硫酸反应探究“影响化学反应速率因素”，数据如下表：
实验
序号
铁的质量/g
铁的
形态
V（H2SO4）
/mL
c（H2SO4）
/mol·L-1
反应前溶液
的温度/℃
金属完全消
失的时间/s
①
0.10
片状
50
0.8
20
200
②
0.10
粉状
50
0.8
20
25
③
0.10
片状
50
1.0
20
125
④
0.10
片状
50
1.0
35
50
请分析上表信息，下列说法错误的是（  ）
A．实验①和②表明固体反应物的表面积越大，反应速率越大
B．仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有①和③
C．实验③和④表明反应物温度越高，反应速率越小
D．实验③将稀硫酸改为同体积、c（H+）相同的盐酸（其他条件不变），发现放出气泡的速率盐酸明显比硫酸快，其可能的原因是Cl-起催化作用
3．两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO及CO气体，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH，起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示，下列说法正确的是
容器
起始物质的量
NO
CO
Ⅰ
1 mol
3 mol
Ⅱ
6 mol
2 mol
  
A．ΔH>0
B．N点的平衡常数为0.04
C．若将容器Ⅰ的容积改为1L，T1温度下达到平衡时NO的转化率为25%
D．图中M点所示条件下，再通入CO、N2各2 mol，此时v(CO，正)0
B．图中a点所示条件下，延长反应时间不能提高转化率
C．在恒温密闭容器中，与按物质的量之比为2：1投料，当的体积分数为15%时，的转化率为45%(该温度下，完全分解成气态。)
D．工业上生产，温度越高越好
10．乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：    
反应Ⅱ：      
反应Ⅲ：      
以和为原料气，通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，乙醇转化率、、、选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是

A．向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量，可以为重整反应提供热量
B．其他条件不变，升高温度乙醇的平衡转化率增大
C．300～450℃时，随温度升高，的产率增大
D．增加原料气中水的比例，可以增大的选择性

二、填空题
11．一定条件下，CO2与H2反应可合成甲烷，反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=akJ•mol-1。T℃时，向2L恒容密闭容器内充入1molCO2和4molH2发生上述反应，并用压力计监测到容器内压强随时间的变化如图所示：

(1)反应后平衡体系中，c(H2O)= mol•L-1。
(2)从反应开始到40min时，CO2的平均反应速率为 mol•L-1•min-1。
12．煤的液化是获得洁净燃料的一种形式，主要是将煤转化成乙醇(C2H5OH)。有人设想先用煤与水蒸气反应生成CO，再通过下面的反应实现煤的液化：2CO(g)+4H2(g)C2H5OH(l)+H2O(l)    △H=-1709.2kJ•mol-1。你认为若要利用这个反应进行工业化生产，应采取哪些措施 ？
13．在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中加入1molM和2molN，发生反应：M(g)+2N(g)3Q(g)+2R(s)，△H＜0，达到平衡时生成了1.8 molQ
（1）若维持容器的体积和温度不变，反应从逆反应方向开始，Q和R按一定的物质的量作为起始反应物质，达到平衡时Q仍为1.8mol。则R的起始物质的量n(R)应满足的条件是：n(R) mol。
（2）若升高平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变，试解释形成这种结果的可能原因是： 。
（3）若将容器改为容积可变的容器，在一定温度和常压下，建立上述平衡之后，M的物质的量浓度为a mol·L－1，现持续增大压强。
①当压强为原来的1.5倍时，平衡时M的物质的量浓度为m mol·L－1，测得m=1.5a；
②当压强为原来的10倍时，平衡时M的物质的量浓度为n mol·L－1，测得n＞10a；
试解释形成这种结果的可能的原因：
①1.5倍时： ；
②10倍时： 。
14．(1)某课外兴趣小组对过氧化氢的分解速率做了如下实验探究，下表是该小组研究影响过氧化氢的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)

30%H2O2
15%H2O2
10%H2O2
5%H2O2
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
360
480
540
720
MnO2催化剂、加热
10
25
60
120
①上述实验结果体现了催化剂、 、 等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响 。
(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示，根据图中数据，试填写下列空白：

①该反应的化学方程式为 。
②从开始至4min，N的平均反应速率为 。
15．已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程：
a．HBr＋O2→HOOBr
b．HOOBr＋HBr→2HOBr
c．HOBr＋HBr→H2O＋Br2
(1)该反应过程中的中间体有 。
(2)写出O2氧化HBr的总反应 。
16．(Ⅰ)在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g)R(g)+2L(？)，此反应规律符合如图图象：

(1)T1 T2，正反应的△H 0(填“＞”、“＜”或“=”，下同)
(2)P1 P2，L为 (填“固态”或“液态”或“气态”)
(Ⅱ)在密闭容器中进行下列反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)　ΔH＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则平衡及指定物质的浓度如何变化？
(1)增加C(s)，平衡 (填“正向移动、逆向移动、不移动”，下同)。
(2)减小密闭容器容积，保持温度不变，则平衡 ，c(CO) (填“增大、减小、不变”)
(3)通入N2，保持密闭容器容积和温度不变，则平衡 。
(4)保持密闭容器容积不变，升高温度，则平衡 。
17．300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)   ΔH=Q，2min末达到平衡，生成0.8molD。
(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为：K= 。已知K300℃”或“”、“0.8 当升高到一定温度以后，R渐渐转化为气态 气体物质两边的化学计量数相等，增大压强不改变平衡状态 N渐渐转化为非气态，增大压强平衡向左移动
14． 温度 浓度 当其他条件不变，只升高温度（或增加反应物的浓度，或加入催化剂），可以加快反应速率 M(g)+N(g) 2W(g)
15．(1)HOOBr、HOBr
(2)4HBr＋O2=2H2O＋2Br2

16． ＜ ＜ ＜ 气态 不移动 逆向移动 增大 不移动 正向移动
17．(1) ； >；
(2) 0.8 mol·L-1； 0.2 mol·L-1·min-1　；
(3) 不变； 反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响；
(4)1.5。

18．(1)50
(2)CD
(3) ＞2 2 ＞2 AC

19． 一定未 因为相同温度时，如果达平衡，相同温度时两种情况转化率应相等 温度超过时，催化剂的催化效率降低 增大压强或者增加二氧化碳的浓度
20．(1) 放热 ＞
(2)增大
(3)增大
(4)减小
(5)不变
(6) 变深 变浅

21． 黄色溶液逐渐转化为浅绿色 2Fe3+ + SO2 +2 H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ 采用铁氰化钾检验二价铁更好，如果是检验硫酸根的话，存在空气中氧气氧化溶液中+4价硫的干扰 取红色溶液，加入过量的NaOH溶液，充分混合，静置，上层清液为无色，证明反应N是可逆反应 反应M和反应N相比，反应N的反应速率更快，所以先观察到红色，反应M的反应速率慢，但是限度更大，在反应N达平衡后，反应M建立平衡过程中，不断消耗Fe3+ 和 SO2是使反应N平衡左移，最终溶液呈现浅绿色
22．(1)MnO2的质量和性质是否改变
(2) 2H2O2 = 2H2O+ O2↑ 0.08mol/L
(3) 产生气泡的快慢 0.05 消除阴离子不同对实验的干扰
(4)产生40mL气体所需的时间
(5)4Fe2＋＋O2↑＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O

23． 2MnO＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 浓度 ＜ 4×10-3 5×10-4NA或3.01×1020 KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间 产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂