高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控课时练习，共15页。试卷主要包含了4化学反应的调控同步练习题，1MPa、0，4/6≈1等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．在浅绿色的Fe(NO3)2溶液中滴加足量的盐酸，则溶液的颜色
A．变黄B．绿色更深C．绿色更浅D．无变化
2．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
3．向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生反应：，；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足，则下列说法错误的是
A．甲为绝热容器
B．的平衡转化率：甲>乙
C．除0时刻外，任意时刻的压强始终满足
D．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
4．近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。用丙烷直接催化脱氢容易造成积碳，降低催化剂的稳定性，该反应在不同压强(0.1MPa、0.01MPa)下，丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化的关系如图(a)所示；科学家最新研究用氧化脱氢，机理如图(b)所示。下列说法错误的是
A．丙烷直接催化脱氢的反应条件：高温低压
B．A点的平衡常数
C．与直接脱氢相比，用氧化脱氢制丙烯的优点之一是消除积碳
D．直接脱氢与氧化脱氢制得等量的丙烯转移电子数相同
5．在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入和，发生反应① 和反应② ，混合气体中氨气的体积分数及气体总浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态
B．升高温度，反应①的平衡常数减小
C．A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是
D．在B点时氨气的转化率为50%
6．下列说法错误的是
A．工业上制备高纯硅的反应原理体现了温度对物质还原性强弱的影响
B．工业制硫酸不能通过提高燃烧时的温度使FeS2直接转化为SO3
C．工业合成氨时需要在高温下进行是因为合成氨的反应是吸热反应
D．工业制氯气可以通过电解饱和食盐水实现
7．下列叙述中不能用勒夏特列原理解释的是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
C．加入催化剂有利于合成氨的反应
D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
8．在一定条件下发生反应3A(g)＋2B(g)zC(g)＋2D(g)，在2L的密闭容器中把4 ml A和2 ml B混合，2 min后反应达到平衡时生成1.6 ml C，又测得D的浓度为0.4ml·L–1。则下列说法不正确的是
A．z＝4
B．B的转化率是40%
C．A的平衡浓度是1.4 ml·L–1
D．平衡时气体压强是原来的1.2倍
9．向容积为2 L的密闭容器中充入和一定量，发生反应，在下列两种不同温度下测得的物质的量分数随时间变化的情况如下表：
下列说法正确的是
A．200℃下，40min时反应已达到化学平衡状态
B．T℃下，70min时反应可能达到平衡状态
C．从表中可以得出
D．根据表中数据可知，温度越高，该反应的限度越小
10．无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由制备无水氯化铝的反应为： 。下列分析正确的是
A．增大用量，化学平衡向正反应方向移动
B．增大压强(即压缩气体)，化学平衡向正反应方向移动
C．往体系中加入碳粉，化学平衡向正反应方向移动
D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
11．下列有关合成氨工业的说法正确的是
A．、的投料比采用1∶2.8(物质的量比)而不是1∶3，是为了提高的转化率
B．反应温度控制在700K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
C．压强采用10~30MPa，是因为该条件下催化剂的活性最好
D．不断将氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移动
12．合成氨工业中的H2是通过反应CO + H2O(g) CO2 + H2制得的。现在一定温度下，将1 ml CO和3 ml水蒸气置于密闭容器中反应，达平衡后测得CO2为0.75 ml，再通入6 ml水蒸气，重新达到平衡后，CO2和H2的物质的量之和为
A．1.2 mlB．1.5 mlC．1.8 mlD．2.5 ml
13．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深
B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
C．对2NO2(g) N2O4(g)，升高温度平衡体系颜色变深
D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。
14．T℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.10ml COCl2，发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)，经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表，下列说法正确的是
A．T℃时，该反应的平衡常数约为1.33×10−2
B．反应在前2s的平均速率υ(CO)=0.015 ml·L−1·s−1
C．保持其他条件不变，升高温度，若新平衡时c(Cl2)=0.038 ml·L−1，则反应的∆H＜0
D．其他条件不变，选用高效催化剂，COCl2的平衡转化率将增大
15．某温度下，将2 ml SO2和1 ml O2置于10 L密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH＜0，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是
A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.17ml·L-1
B．由图甲推断，A点对应温度下该反应的平衡常数为800
C．达平衡后，若增大容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示
D．压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如图丙，则T2>T1
二、填空题
16．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)+ H2O(g)CO2(g)+ 3H2(g) △H>0。在一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1ml CH3OH(g)和3ml H2O(g)，20s 后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则：
(1)用甲醇表示的该反应的速率为_______。
(2)此时甲醇的转化率为_______。
17．一定温度下，向一容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应：。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的。请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
、、三者的浓度之比为
.容器内气体的压强不变
.容器内混合气体的密度保持不变
的物质的量不再变化
的生成速率和的生成速率相等
(2)回答下列问题：
①的转化率为___________。
②达到平衡时反应放出的热量为___________。
③此温度下该反应的平衡常数___________。
18．回答下列问题：
(1)在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)与亚硫酸钠可发生如下反应：2IO+5SO+2H+=I2+5SO+H2O。生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：
该实验的目的是_______；表中V2=_______mL。
(2)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示。
①反应4～8 min间的平均反应速率为：_______；
②反应进行16 min时反应物的浓度约是_______。
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10mlCO和20mlH2，在催化剂存在时反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为10L。如反应开始时仍充入10mlCO和20mlH2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)=_______L。
19．将a ml A(g)，dmlD(g)置于体积可变的密闭容器中，加热至一定温度发生如下反应： 2A(g) ⇌2B(g)+C(g)，2D(g)+C(g) ⇌2E(g)。在t min时建立平衡，平衡时测得B的物质的量为m ml，C的物质的量为n ml。试回答：
(1)平衡时，D的物质的量为___________ml(用含d，m，n的代数式表示，下同)
(2)平衡时，若温度、压强与反应前相同，则反应前和平衡时气体的密度之比为 ___________。
20．T0C时，在一个体积为2L的容器中，A气体和B气体反应反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1） 写出该反应的方程式：_______________
（2） 计算该温度下该反应的平衡常数：_______________
（3） 已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是____________热反应．
（4） 0～4分钟时，B的平均反应速率为：_______________
（5） 到达平衡时A的转化率为：_______________
（6） 恒容条件下，下列措施中能使n（A）/n（C）降低的有____________．
A．充入氦气 B．使用催化剂
C．再充入2.4mlA和1.6mlB D．降低温度．
21．某小组研究影响反应速率的因素。
(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表，表中c =_______ml·L－1。
②实验步骤：
（a）检查装置（左图）的气密性后，添加药品；
（b）反应开始后，__________________；
（c）将所记录的数据转化为曲线图（右图）。
③写出0～5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：________________。
(2)实验二：探究反应条件对0.10ml/LNa2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响，其设计与测定结果如下：
I.完成上述实验原理的离子方程式________________。
II.上述实验1、3是探究__________对化学反应速率的影响；若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响，a为____________；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写_______________。时间/min
0
20
40
60
80
100
200℃
0
0.50
0.72
0.75
0.75
0.75
T℃
0
0.48
0.68
0.76
0.80
0.80
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/ml
0
0.030
0.039
0.040
0.040
0.01 ml·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL
0.01 ml·L-1Na2SO3溶液的体积/ mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1
5
V1
35
25
实验2
5
5
40
25
实验3
5
5
V2
0
编号
酸的种类
酸的浓度/ml·L－1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
编号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液/mL
V(蒸馏水)/mL
0.10ml/LH2SO4溶液/mL
乙
1
25℃
10.0
0
10.0
2
25℃
5.0
a
10.0
3
45℃
10.0
0
10.0
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：向溶液中加入盐酸，氢离子浓度增大，水解平衡向逆反应方向移动，溶液中含有硝酸根离子和氢离子，具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，溶液显黄色，故选A。
2．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。
3．B
解析：A．该反应为放热反应，若容器为绝热容器，则体系内温度升高，温度越高反应速率越快，任意时刻的正反应速率始终满足，可判断甲中温度高，为绝热体系，故A正确；
B．由以上分析可知甲为绝热容器，甲中温度高于乙，该反应为放热反应，温度升高使平衡逆向移动，会降低NO的转化率，因此乙中NO的平衡转化率高于甲，故B错误；
C．除0时刻外，甲中温度高于乙，且甲正向进行程度小于乙，甲中气体分子数大于乙，则甲中压强始终大于乙，故C正确；
D．该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D正确；
故选：B。
4．B
解析：A．由图一可知升高温度平衡转化率增大，说明平衡正移，，根据反应特点，反应条件：高温低压，A正确；
B．在温度不变时，加压，化学平衡逆向移动，的物质的量分数增大，所以A点表示0.1MPa、556℃时平衡时的物质的量分数，则、平衡时物质的量分数均为25%，，B错误；
C．可以和C反应生成CO，用氧化脱氢制丙烯可以消除积碳，C正确；
D．直接脱氢生成1个丙烯C3H6转移2个电子，氧化脱氢生成丙烯和CO也转移2个电子，则两者制得等量的丙烯转移电子数相同，D正确；
故选：B。
5．B
解析：A．容器体积始终不变，气体质量随着反应进行发生改变，则混合气体的密度不变，说明反应已达到平衡状态，选项A错误；
B．反应①是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，选项B正确；
C．由图可知，A点时反应正向进行，，B点反应达到平衡状态，，A点到B点过程中正反应速率逐渐减小，则，选项C错误；
D．由图可知，B点时氨气的体积分数为50%，气体总浓度为，则平衡时氨气的浓度为，消耗氨气的浓度为，则B点时氨气的转化率为，选项D错误；
答案选B。
6．C
解析：A．工业上制备高纯硅不同的温度条件下，产物不同，A正确；
B．FeS2与氧气发生反应只能生成二氧化硫，不能直接生成三氧化硫，B正确；
C．合成氨的反应是放热反应，C错误；
D．工业利用电解饱和食盐水可制备氯气，又称氯碱工业，D正确；
故选C。
7．C
解析：A．加压二氧化氮的浓度增大，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，但仍比原来的颜色深，可以勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．加入KSCN相当于加入SCN-，平衡逆向移动，所以溶液颜色变深，可以勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．加入催化剂有利于合成氨的反应，加快反应速率，利于氨的生成，不存在平衡移动，所以不能用勒夏特里原理解释，故C符合题意；
D．氯气与水的反应：Cl2+H2OHCl+HClO，光照时发生：2HClO2HCl+O2，使平衡正向移动，颜色变浅，可以勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故选C。
8．D
解析：A．生成D的物质的量=0.4×2ml=0.8ml，生成C的物质的量1.6ml，根据化学反应方程式，z=4，故A说法正确；
B．消耗B的物质的量为0.4×2ml=0.8ml，因此B的转化率为0.8/2×100%=40%，故B说法正确；
C．消耗A的物质的量为3×0.8/2ml=1.2ml，平衡时n(A)=(4－1.2)/2ml·L－1=1.4ml·L－1，故C说法正确；
D．，等温等容时，压强之比等于物质的量之比，即p2/p1 =6.4/6≈1.07，故D说法错误。
答案选D。
9．D
解析：A．200℃下，40～60min内的物质的量分数发生变化，A项错误；
B．根据表中数据分析，随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，在T℃下，40～60min内的变化量为0.08，可推测再改变0.04所需的时间应大于10min，故平衡应在70min后出现，B项错误；
C．从表中数据可以看出，200℃时反应先达到平衡，说明，C项错误；
D．根据表中的物质的量分数可知，温度越高，反应限度越小，D项正确；
故答案为：D。
10．C
解析：A．由于氧化铝是固体，增大用量，化学平衡不移动，故A错误；
B．增大压强(即压缩气体)，反应向体积减小的反应即向逆反应方向移动，故B错误；
C．往体系中加入碳粉，碳和氧气反应，氧气浓度减小，化学平衡向正反应方向移动，故C正确；
D．升高体系温度，正反应速率加快，逆反应速率加快，故D错误。
综上所述，答案为C。
11．D
解析：A．适当提高氮气的比例，即N2和H2物质的量之比为1∶2.8时更能提高H2的转化率，故A错误；
B．氮气和氢气反应生成氨气的过程是放热的，反应温度控制在700K左右，目的是加快反应速率，并不是使化学平衡向正反应方向移动，B错误；
C．氮气和氢气反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，合成氨工业采用10~30MPa，是因为再增大压强，平衡转化率不会提高太多，且增大压强对设备的要求更高，不能达到更好的经济效益，C错误；
D．不断将氨液化并移去液氨，目的是降低氨气的浓度，使平衡正向移动，D正确；
故选D。
12．C
解析：根据题意列三段式：
此时二氧化碳和氢气的物质的量之和是1.5ml，再通入6ml水蒸气，化学平衡会向着正反应方向进行，假设一氧化碳全部转化完毕，则会生成二氧化碳和氢气各1ml，此时CO2和H2的物质的量之和是2ml，但是一氧化碳不会全部转化，所以达到新的平衡后，CO2和H2的物质的量之和介于1.5ml-2ml之间，故选：C。
13．A
解析：A． 反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)的前后气体总物质的量不变，加压平衡不移动，增大压强，气体体积减小，各气体的浓度增大，故颜色变深仅仅是由于NO2(g)浓度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解释，故A符合；
B． 氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，当加入AgNO3溶液后，由于生成氯化银沉淀，氯离子浓度减小，故平衡正向移动，造成氯气浓度减小，故溶液颜色变浅，故能用勒夏特列原理解释，故B不符合；
C． 该反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2(g)浓度增大，体系颜色变深，故能用勒夏特列原理解释，故C不符合；
D． 啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，夏天从冰箱拿出啤酒并开启，压强减小，温度升高，都会使溶解平衡向着二氧化碳析出的方向进行，故会涌出大量泡沫，故能用勒夏特列原理解释，故D不符合；
故选A。
14．A
解析：A．T℃时，平衡时n(Cl2)=0.040ml，n(CO)=0.040ml，Δn(COCl2)=0.040ml，n(COCl2)=0.060ml，则该反应的平衡常数，则A正确；
B．反应在前2s的平均速率υ(CO)=υ(Cl2)= ，故B错误；
C．保持其他条件不变，升高温度，若新平衡时c(Cl2)=0.038 ml·L−1即n(Cl2)=0.076ml，说明平衡正向移动，正向为吸热反应，故C错误；
D．其他条件不变，选用高效催化剂，平衡不移动，因此COCl2的平衡转化率不变，故D错误。
综上所述，答案为A。
15．B
解析：A．由图甲推断，B点SO2物质的量为，即浓度为，A错误；
B．根据A点分析，达到平衡c(SO2)=0.04ml/L，c(O2)=0.02 ml/L，c(SO3)=0.16 ml/L，A点对应温度下的平衡常数为，B正确；
C．达平衡后若增大容器容积，即减小压强，平衡向着逆反应方向移动且正逆反应速率都应减小，C错误；
D．压强相同，温度高速率快，即温度高的先达到平衡，由图中信息知T1先达到平衡，即T2