人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控复习练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控复习练习题，共16页。试卷主要包含了4化学反应的调控同步练习题，05 ml•L-1•s-1，3%，4%，5kJ·ml-1②等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．合成氨工业中采用循环操作，主要原因是
A．降低氨的沸点B．提高氮气和氢气的利用率
C．增大化学反应速率D．提高平衡混合物中氨的含量
2．749K向2L恒容真空密闭容器中充入CO和各1ml，发生反应 。已知：，，、为速率常数。测得CO的体积分数随时间(t)变化的关系如下表所示：
下列说法正确的是
A．0～60min内
B．速率常数与温度有关，当升高温度时，该反应k正变化的程度小于k逆变化的程度
C．80min时，保持温度不变向容器中再通入2mlCO和，此时
D．若保持绝热，60min时，
3．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B．反应进行到6s时，B的转化率为40%
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05 ml•L-1•s-1
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
4．一定温度下，在恒容密闭容器中，将10 ml CO和一定量的混合加热可得下列平衡：。已知平衡后CO物质的量为8 ml且。下列说法错误的是
A．CO的平衡转化率为20%B．反应前物质的量为7 ml
C．通入CO后，正反应速率逐渐增大D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
5．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是
A．不断将氨分离出来
B．使用催化剂
C．采用700K左右的高温而不是900K的高温
D．采用2×107～5×107Pa的压强
6．根据合成氨反应的特点分析，当前最有前途的研究发展方向是
A．研制耐高压的合成塔B．采用超大规模的工业生产
C．研制耐低温复合催化剂D．探索不用H2和N2合成氨的新途径
7．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4+2NO2N2+CO2+H2O。在1L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 ml CH4和1.2 ml NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
下列说法正确的是
A．组别①中0-20 min内，NO2的降解速率为0.0125 ml/(L· min)
B． 0~10 min内，CH4的降解速率①>②
C．40min时， 表格中T2对应的数据为0.15
D．由实验数据可知实验控制的温度T1>T2
8．已知： Kp1， Kp2，则反应的K为
A．B．
C．D．
9．℃时，体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表。下列说法中正确的是
A．平衡时，X的转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为40
C．前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03ml·L−1·min−1
D．增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动
10．对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是
A．向饱和石灰水中通入过量：
B．向溶液中滴加少量稀硫酸：
C．向溶液中滴加稀氨水：
D．向溶液中滴加NaOH溶液，颜色由橙色变成黄色：
11．在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，存在平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且平衡常数K＝1。若在2 L的密闭容器中充入1 ml CO和1 ml H2O的混合物并加热到800 ℃，则平衡时CO的转化率为
A．40%B．50%C．60%D．83.3%
12．在一定温度下，将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器I和II中，使其发生反应，时容器Ⅰ中达到化学平衡，X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固态或液态
C．若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(I)＜V(II)，则容器II达到平衡所需时间小于
D．若达平衡后，对容器II升高温度时其体积增大，说明Z发生的反应为吸热反应
13．不同温度下，将和充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：。平衡时的物质的量分数随温度变化如图所示：
下列说法正确的是
A．随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=1
C．240℃时，若起始时充入、、、，反应向逆反应方向进行
D．240℃时，达到化学平衡的时间为20min，的平均化学反应速率为
14．利用反应，可实现汽车尾气无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．投料比：
C．汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
D．若m=2，反应达平衡时，NO的转化率为40%，则的体积分数为15.4%
15．已知的平衡常数随温度的变化如下，下列说法正确的是
A．该反应的
B．恒温恒压下，向容器中充入少量，平衡将正向移动
C．恒温恒容下，向容器中再充入少量，达到新平衡时，的转化率减小
D．时在某密闭容器中测得三种气体的浓度均为，则此时
二、填空题
16．一定温度下，向一体积为10L的恒容密闭容器中充入和，发生反应：。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。回答下列问题：
(1)实验a从反应开始至达到平衡时：
①内，_______。
②R的物质的量浓度为_______。
③该反应的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
④反应达到平衡后，保持其他条件不变，向该容器中再充入0.05mlM和0.15mlR，此时v(正)_______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)，判断的理由是_______(写出计算过程)。
(2)若起始时只发生某一条件的改变，实验b改变的条件可能是_______。
(3)图中a、b、c三组实验从开始反应至达到平衡时的反应速率v(R)由大到小的顺序为_______(填实验标号)。
(4)对于反应，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．混合气体的密度不随时间改变
B．N的物质的量分数不随时间改变
C．单位时间内生成1mlN的同时消耗1mlR
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
17．起始温度均为T℃，体积为VL的两恒容密闭容器中发生反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H1，反应过程中部分数据如下：
达到平衡时，装置ⅰ、ⅱ中CH3OH的浓度c(ⅰ)___________c(ⅱ)(填“>“<”或“=”)；测得装置ⅰ的起始压强为2.4MPa，则Kp=___________MPa-2(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。对装置ⅰ，在其他条件不变的情况下，若15min时向容器中再充入1mlCO2(g)和1mlH2O(g)，则平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
18．合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO ，其反应是[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)2]Ac·CO ΔH<0。
(1)必须除去原料气中CO的原因为_______。
(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收CO的生产适宜条件应是_______。
(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是_______。
19．在某体积为2L的密闭容器中充入1.5mlNO2和2mlCO，在一定条件下发生反应：NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.5ml，求：
(1)此段时间内，用CO2表示的平均反应速率___。(列出三段式解答，写出计算过程)
(2)2min时，CO的转化率___。
20．二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作做制冷剂等，对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气（CO、H2）为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应：
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·ml-1 ①
2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O （g）△H=-24.5kJ·ml-1②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·ml-1③
回答下列问题：
（1）新工艺的总反应3H2+3COCH3OCH3+CO2的热化学方程式为____________________。
（2）已知一些共价键的键能如下：
运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能____________kJ•ml-1。
（3）某温度下，将2ml CO和6ml H2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2ml/L，计算此温度下的平衡常数K=____________。
21．尿素[]是目前人类使用量最大的一种氮肥。工业上用氨气和二氧化碳为原料制取尿素。
(1)合成：氨气加压并预热后与压缩的二氧化碳在合成塔中反应生成尿素。
①氨气加压并预热的作用是___________。
②合成尿素的化学方程式是___________。该反应属于___________反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)。
③合成中氨碳比[]分别为3和4时，的转化率随温度的变化如图所示。则图中曲线I对应的氨碳比为___________，反应最适宜温度为___________。
(2)分离：尿素水溶液经二段蒸发分离得到尿素。尿素水溶液在加热蒸发过程中会部分水解成碳酸铵或碳酸氢铵。
①尿素熔点132.7℃，沸点196.6℃，尿素晶体属于___________晶体。
②尿素水解生成碳酸铵的化学方程式为___________。t/min
0
20
40
60
80
/％
50
35
28
20
20
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
n/ml
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
物质
X
Y
Z
初始浓度/ml·L−1
0.1
0.2
0
2min末浓度/ ml·L−1
0.08
a
b
平衡浓度/ ml·L−1
0.05
0.05
0.1
温度/
250
300
350
平衡常数K
2.04
0.27
0.01
装置
反应时间/(min)
CO2(g)/(ml)
H2(g)/(ml)
CH3OH(g)/(ml)
H2O(g)/(ml)
ⅰ恒温
0
2
6
0
0
5
4.5
10
1
15
1
ⅱ绝热
0
0
0
2
2
化学键
H-H
C-H
C-O
O-H
键能（kJ·ml-1)
436
414
326
464
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．一定温度和压强条件下，氨气的沸点是固有的属性，不会因为循环操作而改变，A不符合题意；
B．合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气浓度，使反应平衡向正向移动，从而可提高氮气和氢气的利用率，提高经济效益和产率，B符合题意；
C．采用循环操作，可提高反应物的浓度，同时提高反应速率，但不是主要原因，C不符合题意；
D．合成氨工业采用循环操作的主要目的是提高反应物N2、H2的利用率，但不会提高平衡体系中氨的含量，D不符合题意；
故答案选B。
2．B
解析：A．在反应开始时n(CO)=n(H2O)=1 ml，假设60 min时反应消耗CO的物质的量为x，此时CO的物质的量是(1-x) ml，该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，则，解得x=0.6 ml，所以0～60 min内v(CO)=ml/(L·min)，A错误；
B．v正=k正c(CO)c(H2O)，v逆=k逆c(CO2)c(H2)，，该反应的正反应为放热，温度升高平衡逆向移动，c(CO)、c(H2O)增大，c(CO2)、c(H2)减小，因此减小，即该反应k正变化的程度小于k逆变化的程度，B正确；
C．80min时反应达到平衡状态，设反应的CO的浓度为x，列出三段式：，=0.2，解得x=0.3ml/L，K= ==2.25，保持温度不变向容器中再通入2mlCO和3mlCO，此时c(CO)=1.2ml/L，c(CO2)=1.8ml/L，Qc===2.25= K，因此平衡不移动，即v正=v逆，C错误；
D．该反应的正反应是放热反应，所以若保持绝热进行到60min，随着反应的进行，反应体系温度升高，升高温度，化学平衡逆向移动，最终达到平衡时CO的含量大于20%，D错误；
故选B。
3．C
【分析】由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6ml、C物质减小了0.8ml、A物质增加了1.2ml、D物质增加了0.4ml，所以B、C为反应物，A、D为生成物。
解析：A．由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6ml、C物质减小了0.8ml、A物质增加了1.2ml、D物质增加了0.4ml，所以B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6∶0.8∶1.2∶0.4=3∶4∶6∶2，故反应的化学方程式为：3B+4C6A+2D，A错误；
B．反应进行到6 s时B的转化率为，B错误；
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为，C正确；
D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到6s时，各物质的反应速率不相等，D错误；
故选C。
4．C
【分析】设反应前硫化氢的物质的量为a，根据三段式
根据平衡常数， 解之a =7ml。
解析：A． CO的平衡转化为，A正确；
B．由三段式知反应前硫化氢的物质的量为7ml，B正确；
C．通入CO后，反应速率在加入的瞬间变大，随着反应的进行，浓度减小，速率也跟着减小，故正反应速率不是逐渐增大，C错误；
D．升高温度，硫化氢浓度增加，即平衡逆向移动，因逆反应为吸热反应，正反应即为放热反应，D正确；
故选C。
5．B
解析：A．氨分离出来是减小生成物浓度，有利于平衡右移，不符合题意，A项错误；
B．使用催化剂是为了增大反应速率，与平衡无关，B项正确；
C．合成氨反应是放热反应，相对900K，较低温度700K更利于反应正向进行，不符合题意，C项错误；
D．该反应是气体物质的量减小的反应，尽可能采取高压利于正反应的进行，不符合题意，D项错误；
答案选B。
6．C
解析：现在合成氨工业主要选择高温、高压、铁催化剂，条件较为苛刻，研制耐低温复合催化剂是方向，故选C。
7．C
解析：A．组别①中，0-20min内，甲烷的变化量为0.5-0.25=0.25ml/L，则用NO2表示反应速车为，故A错误；
B．根据表中数据分析，前10分钟内T2温度下甲烷的物质的量交化量大，说明该温度高，所以0~10min内，CH4降解速率大，故B错误；
C．因为T2温度高，应在40分钟之前到平衡，根据50分钟时的数据分析，平街时的数据应为0.15，故C正确；
D．根据表中数据分析，前10分钟内T2温度下甲烷的物质的量交化量大，说明该温度高，故D错误；
故答案选C。
8．B
解析：设方程式分别为
① Kp1，
② Kp2
③
①+②=③，因此K3=，故答案为B。
9．C
解析：A．根据所给数据平衡时Δc(X)=(0.1-0.05)ml/L=0.05ml/L，所以转化率为×100%=50%，A错误；
B．平衡常数K===1600，B错误；
C．前2 min内，v(X)=ml·L−1·min−1= 0.01ml·L-1·min-1，速率之比等于化学计量数之比，则v(Y)=3v(X)=0.03 ml·L-1·min-1，C正确；
D．增大压强，正逆反应速率都增大，D错误；
综上所述答案为C。
10．D
解析：A．二氧化碳过量，生成可溶性酸式盐，OH-+CO2=HCO，故A错误；
B．向溶液中滴加少量稀硫酸反应生成硫酸钡和水，正确的离子方程式：，故B错误；
C．一水合氨属于弱碱，保留化学式形式，故C错误；
D．向溶液中滴加NaOH溶液，减小了氢离子浓度，平衡右移，即，溶液颜色由橙色变成黄色，故D正确；
故选D。
11．B
解析：设CO的转化率为x，则反应一氧化碳的物质的量为xml，由题意可建立如下三段式：
由平衡常数K=4可得：=1，解得x=0.5=50%；
故选B。
12．B
解析：A．由图可知，X、Y的物质的量增大，为生成物，Z的物质的量减小，为反应物。达到平衡时，X生成1.8ml，Y生成1.2ml，Z反应3.0-1.2=1.8ml，可知X、Y、Z的化学计量数之比为，则反应的化学方程式为，A错误；
B．若两容器中均达到平衡时，Z的物质的量分数相同，说明达到相同的平衡状态，所以反应是前后气体体积不变的反应，则Y为固态或液态，B正确；
C．反应的化学方程式为，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V(Ⅰ)＜V(Ⅱ)，则容器Ⅱ达到平衡的过程是体积增大、压强不变的过程，达到平衡所需时间大于，C错误；
D．容器Ⅱ是恒压容器，若达平衡后，升高温度时其体积增大，不能说明平衡正向进行，Z发生的反应不一定为吸热反应，故D错误。
故选B。
13．A
解析：A．根据图中信息，温度越高，平衡时的物质的量分数越小，故该反应正反应为放热反应，随温度升高，该反应的化学平衡常数逐渐减小，A项正确；
B．列三段式：
240℃时，平衡时的物质的量分数为25%，=0.25，解得x=，K===，B项错误；
C．240℃时，若起始时充入0.5ml、2ml、1ml、1ml，Q===0.25D．根据B中三段式，该条件下，，D项错误；
答案选A。
14．D
解析：A．由图可知，当起始投料比为定值时，升高温度，平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，，故A错误；
B．当温度一定时，增大NO的量，平衡正向移动，CO的转化率增大，即越大，CO的转化率增大，则投料比：，故B错误；
C．催化剂不改变平衡状态，不能提高NO的平衡转化率，故C错误；
D．若m=2，根据已知条件列出三段式：
，NO的转化率为=40%，则x=0.4，的体积分数为=15.4%，故D正确；
故选D。
15．D
解析：A．根据表中数据，平衡常数随温度的升高而降低，因此该反应为放热反应，即ΔH＜0，故A错误；
B．恒温恒压下，充入非反应气体，容器体积增大，组分浓度降低，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向进行，故B错误；
C．恒温恒容下，充入CO，平衡向正反应方向进行，氢气的转化率增大，故C错误；
D．此时浓度商Q==4＞0.27，平衡向逆反应方向进行，即v(逆)＞v(正)，故D正确；
答案为D。
二、填空题
16．(1) 0.015 0.045 = ，则Q=K，因而v(正)=v(逆)
(2)加入合适的催化剂
(3)
(4)BD
解析：（1）根据题中图的条件：a：初始时，反应容器中压强为160kPa，平衡时，反应容器中压强为120kPa，故初始时反应容器中的物质的物质的量是平衡时反应容器中的物质的物质的量的，设反应起始到反应平衡时M(g)转化的物质的量为x，故可列三段式：
所以可列方程：，解得x=0.15ml，故
①内，=；
②R的物质的量浓度为c(R)== 0.015；
③平衡时各物质的分压p为：
p(M)=，p(N)=，p(R)=，该反应的平衡常数=0.045；
④反应达到平衡后，M(g)、N(g)、R(g)的物质的量分别为0.05ml、0.25ml、0.15ml，由于都是在相同的恒容容器中反应，故考虑时可忽略反应时的体积，向该容器中再充入0.05mlM和0.15mlR，这时M(g)、N(g)、R(g)的物质的量又分别为0.10ml、0.25ml、0.3ml，由于，则此时反应仍然为平衡状态，故v(正)=v(逆)；
（2）看图象，由于a组实验和b组实验反应起始总压强与反应平衡总压强都相等，而b组实验达到平衡时的时间比a组实验要少，所以可推知b组实验改变的条件可能是加入了催化剂。
（3）根据三段式简单计算得，c条件下R物质生成了0.12ml，所以，所以a、b、c三组实验从开始反应至达到平衡时的反应速率v(R)由大到小的顺序：。
（4）A．参与该反应的物质都是气体，反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体密度一直不变，当混合气体的密度不随时间改变时，不能说明反应达到平衡，故A不选；
B．N的物质的量分数不随时间改变说明正反应速率等于逆反应速率，反应得到平衡，故B选；
C．单位时间内生成1mlN的同时消耗1mlR时不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能证明反应达到平衡，故C不选；
D．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不随时间改变时，说明反应达到平衡，故D选；
答案是BD。
17． < 0.41 不
解析：达到平衡时，装置ⅱ相比装置ⅰ温度低，平衡正向移动，装置ⅱ中甲醇量增加，因此装置ⅰ、ⅱ中CH3OH的浓度c(ⅰ)18．(1)防止合成塔中的催化剂中毒
(2)低温、高压
(3)高温、低压
解析：（1）用氢气和氮气合成氨气，需要在高温高压催化剂条件下进行，而CO在反应体系中的影响就是针对催化剂，如果不除去的话，会造成催化剂中毒；
（2）要使生产适宜，即控制条件让反应正向移动，该反应为放热反应，且系数和减少，故低温、高压使平衡正向移动，即适宜条件为低温、高压；
（3）要实现醋酸二氨合铜溶液再生，即使平衡逆向移动即可，该反应为放热反应，且系数和减少，故高温、低压使平衡逆向移动，即适宜条件为高温、低压。
19．125ml/(L·min) 25%
解析：(1)根据三段式可知
此段时间内，用CO2表示的平均反应速率为0.25ml/L÷2min＝0.125ml/(L·min)。
(2)2min时，CO的转化率为×100%＝25%。
20． 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/ml 1070 2.042
解析：分析：（1）根据盖斯定律可得①×2+②+③，进行计算。
（2）根据各分子结构，利用反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量可以计算一氧化碳中碳氧共价键的键能。
（3）利用“三段式”进行解析计算。
详解：（1）根据盖斯定律可知：①×2+②+③，整理可得：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H＝－(2Q1+Q2+Q3)kJ/ml=-（90×2-24.5-41.1）=-245.6kJ/ml；故为：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/ml。
（2）2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·ml-1反应中，反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90，X=1070 kJ·ml-1 ；故为：1070。
（3）某温度下，在反应开始是c(CO)=1.0ml/L，c(H2)=3.0ml/L，将2mlCO和6mlH2，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2ml/L，则平衡时c(H2)=1.4ml/L，c(CH3OH)=0.8ml/L，则此温度下的平衡常数K=；故为：2.042。
21． 加快与的反应速率 非氧化还原 4 190℃ 分子
解析：(1) ①增大压强反应物浓度增大，适当加热都能使反应速率加快，则氨气加压并预热的作用是加快与的反应速率；
②合成尿素的反应物是、，生成物是，根据原子守恒配平化学方程式是：，该反应无化合价变化，属于非氧化还原反应；
③合成尿素的反应是气体分子数减小的反应，增大氨碳比[]，平衡向正向移动，的转化率越大，由曲线I的的转化率大，则氨碳比[]大，即曲线I对应的氨碳比为4，由曲线I最高点可知，温度为190℃时，的转化率最大，则反应最适宜温度为190℃；
(2) ①尿素熔点132.7℃，沸点196.6℃，分子晶体的熔沸点较低，尿素晶体属于分子晶体；
②尿素在水溶液在加热会水解成碳酸铵，化学方程式为。