高中化学第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控课时训练

这是一份高中化学第二章 化学反应速率与化学平衡第四节 化学反应的调控课时训练，共8页。试卷主要包含了4化学反应的调控同步练习题，100 ml/L，则c=0，6kJ/ml，33等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下图是光气在不同温度下的分解图象。光气，又称碳酰氯，化学式为，是一种重要的有机中间体，在农药、当今医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。制备光气的反应，下列各项措施中，能提高光气的产率是
A．增大容器容积B．适当降低反应温度
C．分离出部分COD．等容下通入惰性气体
2．定温度下，在一定容积的密闭容器中发生反应：1/3Fe2O3 (s)+CO(g)⇌2/3Fe(s)+CO2(g) ∆H=akJ/ml(a>0)，该温度下K=b，下列有关该反应的说法正确的是
A．若生成2 ml Fe，则吸收的热量小于3a kJ
B．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动
C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D．达到化学平衡状态时，若c(CO)=0.100 ml/L，则c(CO2)=0.1b ml/L
3．在硫酸工业生产中，通过下列反应使SO2氧化成SO3： 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) ΔH= -196.6kJ/ml。下 表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率
从化学反应速率、化学平衡及生产成本、产量等角度综合分析，在实际生产中有关该反应适宜条件选择的说法正确的是
A．SO2的转化率与温度成反比，故采用尽可能低的温度
B．该反应在450℃左右、1MPa (常压)下进行较为合适
C．SO2的转化率与压强成正比，故采用尽可能高的压强
D．为了提高的SO2的转化率，应使用合适的催化剂
4．反应： ，在密闭容器中充入0.1 ml X和0.1 ml Y，在一定条件下达到平衡时，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，X的转化率减小
C．保持容器体积不变，同时充入0.1 ml X和0.1 ml Y，X的转化率不变
D．加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大
5．碳酸氢钠的分解反应如下：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) △H＞0，一定温度下，在密闭容器中放入NaHCO3固体，反应达平衡时容器中压强为4×103Pa。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数为4×106Pa2
B．升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小
C．当容器中的气体平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
D．缩小体积，再次达到平衡后CO2浓度变大
6．对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是( )
A．K=
B．K=
C．增大c(H2O)或减小c(H2)， 会使该反应平衡常数减小
D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
7．在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）；△H＜0，要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是（ ）
A．降低温度B．增大H2的浓度C．增大压强D．减小压强
8．通过缩小反应容器体积而增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g)2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
二、非选择题
9．CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题：
(1)已知：
C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= —75kJ·ml—1
C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH = —394kJ·ml—1
C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH= —111 kJ·ml—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)的ΔH =___kJ·ml—1；从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱，有关积碳反应和消碳反应的数据如表：
①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”，下同)，但不能改变其_____
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
10．钾是—种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为：Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)(正反应吸热)
该反应的平衡常数可表示为：K＝c(K)，各物质的沸点与压强的关系见上表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为_______，而反应的最高温度应低于_______。
(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是___________。
(3)常压下，当反应温度升高到900℃时，该反应的平衡常数可表示为：K＝_____。温度/℃
平衡时的转化率
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
积碳反应／消碳反应
催化剂
活化能／kJ·ml—1
CH4(g)= C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·ml—1
X
33
Y
43
CO2(g)+C(s) = 2CO(g) ΔH =+172 kJ·ml—1
X
91
Y
72
压强(kPa)
13.33
53.32
101.3
K的沸点(℃)
590
710
770
Na的沸点(℃)
700
830
890
KCl的沸点(℃)
1437
NaCl的沸点(℃)
1465
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．该反应是气体体积减小，增大容器的容积，压强减小，平衡向逆反应方向进行，COCl2产率降低，故A不符合题意；
B．根据图象，制备光气的反应属于放热反应，降低温度，平衡向正反应方向进行，COCl2产率增大，故B符合题意；
C．分离出CO，减少反应物的浓度，平衡逆向进行，COCl2产率降低，故C不符合题意；
D．等容下，通入惰性气体，组分浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，故D不符合题意；
答案为B。
2．D
解析：A．由方程式可知，若生成2ml Fe，则吸收的热量等于3a kJ，A错误；
B．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，由于反应是吸热反应，因此升高温度，平衡正向移动，B错误；
C．此反应为反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡状态，容器内压强都不随时间变化，C错误；
D．该温度下K==b，当c(CO)=0.100ml/L，c(CO2)=0.1bml/L，D正确；
答案选D。
3．B
解析：A．由表格数据可知，SO2的转化率与温度成反比，降低温度平衡向正反应方向移动，但反应速率减小，不利于提高SO2的产量，故A错误；
B．在1MPa、450℃时SO3的平衡转化率（97.5%）就已经很高了，若继续增大压强，平衡虽正向移动，但效果并不明显，比其高压设备的高额造价，得不偿失，故B正确；
C．由表格数据可知，SO2的转化率与压强成正比，但采用高压，平衡虽正向移动，但效果并不明显，比其高压设备的高额造价，得不偿失，故C错误；
D．催化剂不能改变SO2的平衡转化率，故D错误；
故选B。
4．D
解析：A．该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变，A正确；
B．增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X的转化率减小，B正确；
C．保持容器体积不变，同时充入0.1 ml X和0.1 ml Y，充入X、Y的瞬间、反应物浓度增大，平衡右移，但新平衡等效于旧平衡增压、平衡不移动，则X的转化率不变， C正确；
D．加入催化剂，正、逆反应速率增大幅度相同，催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率，D错误；
故选D。
5．A
解析：A．反应的平衡常数为，A正确；
B．升高温度正逆反应速率都会增大，B错误；
C．反应过程中，生成，则气体平均摩尔质量，一直不变，C错误；
D．温度不变，平衡常数不变，再次达到平衡时总压强不变，根据理想气体方程，，浓度不变，D错误；
答案选A。
6．B
解析：A．化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应式3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)可知，固体和纯液体没有浓度变化量，不带入平衡常数表达式，则该反应的平衡常数K＝，故A错误；
B．根据A项分析，平衡常数该反应的平衡常数表达式为K=，故B正确；
C．平衡常数只与温度有关系，所以增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关系，所以改变反应的温度，平衡常数一定变化，故D错误；
答案选B。
7．C
解析：A．正反应是放热反应，降低温度，平衡向正向移动，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故A错误；
B．增大H2的浓度，平衡向正反应方向移动，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故B错误；
C．增大压强，平衡不移动，但c（I2）增大，混合气体的颜色加深，故C正确；
D．减小压强，c（I2）减小，混合气体的颜色变浅，故D错误。
故选C。
8．C
解析：只要反应中无气体物质参加或生成，改变压强均不能改变化学反应速率。答案选C。
二、非选择题
9． +247 升高温度和降低压强 Y 活化能 反应热 c
【分析】催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热。
解析：(1)已知：
①C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= -75kJ·ml-1
②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH =-394kJ·ml-1
③C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH=-111 kJ·ml-1
利用盖斯定律可知，2×③-①-②可得CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)，其ΔH =+247kJ·ml-1；该反应是熵增的反应，而且是吸热反应，所以从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是升高温度和降低压强；
(2)①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，积碳反应中X和Y的活化能相差不大，消碳反应中Y的活化能比X的低得多，所以应选用的催化剂为Y；催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热；
②根据某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)可知，沉积碳的生成速率v与p(CO2)成反比。根据在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势图，可判断同一条件下c的速率最小，所以c的p(CO2)数值最大。
10． 770℃ 890℃ 降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度 K=
【分析】(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离，反应平衡体系中其他物质不是气体，钾为蒸气可以分离的温度，结合图表分析温度应控制在770-890之间；
(2)为提高原料的转化率，应改变条件使平衡正向进行，结合影响化学平衡的条件分析判断，反应是气体体积增大的反应，是吸热反应；
(3)常压下，当反应温度升高至 900℃时，钠为蒸气，平衡常数依据化学平衡常数的概念和化学平衡写出：Na(g)+KCl(l)⇌NaCl(l)+K(g)。
解析：(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离，反应平衡体系中其他物质不是气体，钾为蒸气可以分离的温度，结合图表分析温度应控制在770-890之间；所以最低温度为770°C，钾为气体，钠不能为气体，最高温度不能高于890°C；
(2)为提高原料的转化率，应改变条件使平衡正向进行，反应是气体体积增大的反应，是吸热反应；所以降低压强或移出钾，适当提高温度；
(3)常压下，当反应温度升高至 900℃时，钠为蒸气，平衡常数依据化学平衡常数的概念和化学平衡写出：Na(g)+KCl(l)⇌NaCl(l)+K(g)；K=。