魯科版2021高中化學(xué)選擇性必修第一冊(cè)第二章化學(xué)反響的方向、限度與速率第四節(jié)化學(xué)反響條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨同步練習(xí)

一、單項(xiàng)選擇題

1.在以下過(guò)程中，需要加快化學(xué)反響速率的是〔

〕

A.鋼鐵腐蝕??????????????????????????????B.食物腐敗??????????????????????????????C.煉鋼??????????????????????????????D.塑料老化

2.生產(chǎn)中常要控制化學(xué)反響條件增大反響速率．以下措施中不能加快化學(xué)反響速率的是〔

〕

A.盡可能使用稀溶液?????????B.選擇適宜的催化劑?????????C.碾細(xì)固體反響物?????????D.提高反響體系的溫度

3.在地殼內(nèi)，深度每增加1km，壓強(qiáng)大約增加25250～30300kPa，在這樣的壓強(qiáng)下，對(duì)固體物質(zhì)的平衡會(huì)發(fā)生較大的影響。如：

CaAl2Si2O8＋

(鈣長(zhǎng)石)

Mg2SiO4＝

〔鎂橄欖石〕

CaMg2Al2Si3O12

〔鈣鎂〕石榴子石

摩爾質(zhì)量〔g/mol〕

278

140.6

413.6

密度(g/cm3)

2.70

3.22

3.50

在地殼區(qū)域變質(zhì)的高壓條件下，有利于〔

〕

A.鈣長(zhǎng)石生成???????????B.鎂橄欖石生成????????C.鈣長(zhǎng)石和鎂橄欖石共存???????????D.〔鈣鎂〕石榴子石生成4.一定條件下的密閉容器中，進(jìn)行如下反響：NO(g)＋CO(g)

?

1/2N2(g)＋CO2(g)

ΔH＝－373.2

kJ/mol，為提高該反響的反響速率，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，以下措施不可取的是（）

A.加(正)催化劑?????????B.增大壓強(qiáng)(體積減小)C.給體系加熱?????????D.從體系中不斷移去局部CO2

5.在相同條件下〔T=500K〕，有相同體積的甲、乙兩密閉容器。甲容器中充入1

g

SO2和1

g

O2；乙容器中充入2

g

SO2和2

g

O2。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔

〕

A.化學(xué)反響速率：乙>甲

B.平衡后SO3的濃度：乙>甲

C.SO2的轉(zhuǎn)化率：乙>甲

D.平衡后SO2的體積分?jǐn)?shù)：乙>甲

6.：C〔s〕＋CO2〔g〕

?

2CO〔g〕

△H＞0。該反響的到達(dá)平衡后，以下條件有利于反響向正方向進(jìn)行的是〔

〕

A.升高溫度和減小壓強(qiáng)???????????????????????????????????????????B.降低溫度和減小壓強(qiáng)

C.降低溫度和增大壓強(qiáng)???????????????????????????????????????????D.升高溫度和增大壓強(qiáng)

7.可逆反響xH2S(g)

?

xH2(g)+Sx(g)〔x>1〕到達(dá)平衡后，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔

〕

A.假設(shè)恒容充入H2，那么新平衡后H2S分解率下降

B.假設(shè)增大壓強(qiáng)，氣體顏色變深，那么Sx為有色氣體

C.假設(shè)恒容升溫后，氣體密度不變，說(shuō)明到達(dá)了新平衡

D.假設(shè)改變某一條件后，壓強(qiáng)不能作為判斷新平衡的標(biāo)志，那么Sx狀態(tài)發(fā)生改變

8.K2Cr2O7溶液中存在平衡：

Cr2O72-(橙色)+H2O

?

2CrO42-(黃色)+2H+。保持溫度不變，用K2Cr2O7溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

結(jié)合實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.①中溶液變黃，③中溶液橙色加深

B.上述可逆反響的平衡常數(shù)：①＜③

C.K2Cr2O7溶液的氧化性在酸性條件下更強(qiáng)

D.假設(shè)向④中參加70%H2S04溶液至過(guò)量，溶液變?yōu)槌壬?/p>

9.實(shí)驗(yàn)測(cè)得

0.5mol?L-1CH3COONa

溶液、0.5mol?L-1CuSO4

溶液以及

H2O的pH隨溫度變化的曲線如下圖。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.隨溫度升高，純水中

c(H+)>c(OH-)

B.隨溫度升高，CH3COONa的溶液的c(OH-)

減小

C.隨溫度升高，CuSO4的溶液的pH變化是

Kw

改變與水解平衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果

D.隨水溫升高，CH3COONa

溶液和

CuSO4

溶液的pH均降低，是因?yàn)?/p>

CH3COO-、Cu2+

水解平衡移動(dòng)方向不同

10.為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x用的裝置、實(shí)驗(yàn)操作均正確的選項(xiàng)是〔

〕

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)步驟和裝置

A

探究溫度對(duì)反響速率的影響

不同溫度下，取0.1

mol/LKI

溶液，向其中先參加淀粉溶液，再參加0.1

mol/L

硫酸，記錄溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間

B

配制100mL1.0mol/L

NaOH溶液

向100mL容量瓶中參加4.0gNaOH固體，加水到刻度線

C

驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

往鐵電極附近滴加鐵氰化鉀溶液

D

比擬H2O2

和Fe3+的氧化性

將鹽酸酸化的雙氧水滴入Fe(NO3)2溶液中

A.A???????????????????????????????????????????B.B???????????????????????????????????????????C.C???????????????????????????????????????????D.D

11.電化學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)和生活中都有重要應(yīng)用．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.實(shí)驗(yàn)室利用鋅片和稀硫酸制H2時(shí)，在稀硫酸中滴加MgSO4溶液可以加快反響速率

B.將反響2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2設(shè)計(jì)為原電池，正極反響為Cu﹣2e﹣═Cu2+

C.利用電解法除去酸性廢水中的CN﹣離子，CN﹣在陽(yáng)極被復(fù)原為N2和CO2

D.利用電解法精煉銅，原粗銅中的雜質(zhì)有以離子形式被除去，也有以單質(zhì)形式被除去

12.硝酸生產(chǎn)中，500℃時(shí)，NH3和O2可能發(fā)生如下反響：

①4NH3〔g〕+5O2〔g〕?4NO〔g〕+6H2O〔g〕+9072kJ/K=1.1×1026

②4NH3〔g〕+4O2〔g〕?2N2O〔g〕+6H2O〔g〕+1105kJ/K=4.4×1028

③4NH3〔g〕+3O2〔g〕?2N2〔g〕+6H2O〔g〕+1269kJ/K=7.1×1034

其中，②、③是副反響．假設(shè)要減少副反響，提高NO的產(chǎn)率，最合理的措施是〔　　〕

A.減小壓強(qiáng)?????????????????????B.降低溫度?????????????????????C.增大O2濃度?????????????????????D.使用適宜的催化劑

13.NO2存在以下平衡：2NO2〔g〕?N2O4〔g〕+Q〔Q＞0〕在測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，以下條件下測(cè)定結(jié)果最接近理論值的是〔　　〕

A.溫度130℃、壓強(qiáng)3.03×105Pa????????????????????????????B.溫度25℃、壓強(qiáng)1.01×105Pa

C.溫度130℃、壓強(qiáng)5.05×104Pa????????????????????????????D.溫度0℃、壓強(qiáng)5.05×104Pa

14.2SO2〔g〕+O2〔g〕

2SO3〔g〕△H＜0是制備硫酸的重要反響．以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔　　〕

A.催化劑V2O5不改變?cè)摲错懙哪娣错懰俾?/p>

B.當(dāng)v〔SO2〕：v〔O2〕：v〔SO3

〕=2：1：2時(shí)，反響到達(dá)平衡狀態(tài)

C.該反響是放熱反響，降低溫度將縮短反響到達(dá)平衡的時(shí)間

D.在t1、t2時(shí)刻，SO3〔g〕的濃度分別是c1、c2，那么時(shí)間間隔t1～t2內(nèi)，SO3〔g〕生成的平均反響速率為v=c2-c1t2-t1

15.工業(yè)煉鐵是在高爐中進(jìn)行的，高爐煉鐵的主要反響是：①2C〔焦炭〕+O2〔空氣〕=2CO；②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO該煉鐵工藝中，對(duì)焦炭的實(shí)際使用量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需其主要原因是：〔　　〕

A.CO過(guò)量

B.CO與鐵礦石接觸不充分

C.煉鐵高爐的高度不夠???????????????????????????????????????????D.CO與Fe2O3的反響有一定限度

16.以下對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的分析中，不正確的選項(xiàng)是〔　　〕

①已達(dá)平衡的反響C〔s〕+H2O〔g〕?CO〔g〕+H2〔g〕，當(dāng)增加反響物物質(zhì)的量時(shí)，平衡一定向正反響方向移動(dòng)

②已達(dá)平衡的反響N2〔g〕+3H2〔g〕?2NH3〔g〕，當(dāng)增大N2的濃度時(shí)，平衡向正反響方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率一定升高

③有氣體參加的反響平衡時(shí)，假設(shè)減小反響器容積時(shí)，平衡一定向氣體體積增大的方向移動(dòng)

④有氣體參加的反響達(dá)平衡時(shí)，在恒壓反響器中充入稀有氣體，平衡一定不移動(dòng)．

A.①④????????????????????????????????B.①②③????????????????????????????????C.②③④????????????????????????????????D.①②③④

二、綜合題〔共4題；共30分〕

17.氨是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品，合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)展具有重要的意義。其原理如下:N2(g)+3H2(g)

?

2NH3

(g)ΔH

〔1〕表示N2濃度變化的曲線是________(填字母)，25?min?時(shí)c(NH3)=________。

〔2〕0~25min內(nèi)，用H2?濃度變化表示的化學(xué)反響速率是________。

〔3〕此溫度下，上述反響的平衡常數(shù)K?的數(shù)值為_(kāi)_______。

〔4〕假設(shè)升高溫度，那么平衡向________(填“正反響〞或“逆反響〞)方向移動(dòng)；正反響速率________(填“增大〞“減小〞或“不變〞，下同),?逆反響速率________。

18.甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，需求量巨大．目前我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的聯(lián)醇工藝的核心是采用一氧化碳加氫中壓合成法．主要反響如下：CO〔g〕+2H2〔g〕═CH3OH〔g〕；△H=﹣111.0kJ/mol

另有副反響：2CO+2H2O═CO2+CH4

等；中壓法操作：壓力為10﹣15MPa，溫度控制在513K﹣543K，所用催化劑是CuO﹣ZnO﹣Al2O3

．

合成甲醇的流程如下圖，請(qǐng)答復(fù)：

〔1〕實(shí)際生產(chǎn)中CO不能過(guò)量，以免生成羰基鐵使催化劑失去活性，而氫氣過(guò)量是有益的，指出兩點(diǎn)理由：________、________．

〔2〕采取10﹣15MPa壓力的作用是________；溫度控制在513K﹣543K的原因是________．

〔3〕原料氣中的H2S對(duì)銅催化劑影響甚重，故必先去除之，通常用生石灰除雜，該反響的化學(xué)方程式為_(kāi)_______：

〔4〕粗甲醇中含有二甲醚等副產(chǎn)物，在常壓下蒸餾粗甲醇，首先獲得的餾分是________〔寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式〕；獲得的甲醇又可在銀催化下氧化成甲醛，該反響的化學(xué)方程式為：________．

〔5〕假設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為80%，當(dāng)有22.4M3〔標(biāo)況〕CO與過(guò)量H2充分反響〔不計(jì)其它副反響〕，可制得純度為96%的甲醇的質(zhì)量為_(kāi)_______kg，同時(shí)獲得熱量________kJ．

19.氨是重要的化工產(chǎn)品之一，研究合成氨反響具有重要意義．σ

〔1〕斷裂以下化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：N≡N

946.0kJ?mol﹣1、H﹣H

436kJ?mol﹣1、N﹣H

390.8kJ?mol﹣1，寫(xiě)出以N2〔g〕和H2〔g〕為原料合成NH3〔g〕的熱化學(xué)方程式________

〔2〕某小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反響的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示：

①t1時(shí)刻改變的條件為_(kāi)_______

②t2時(shí)刻，恒壓充入氦氣，t3時(shí)刻到達(dá)平衡．在圖中畫(huà)出t2時(shí)刻后的速率變化圖象．

〔3〕相同溫度下，A、B、C三個(gè)密閉容器，A、B恒容，C帶有可自由移動(dòng)的活塞K，各向其中充入如圖2所示反響物，初始時(shí)控制活塞K，使三者體積相等，一段時(shí)間后均到達(dá)平衡．

①到達(dá)平衡時(shí)，A、C兩個(gè)容器中NH3的濃度分別為c1、c2，那么c1________?c2〔填“＞〞、“＜〞或“=〞〕．

②到達(dá)平衡時(shí)，假設(shè)A、B兩容器中反響物的轉(zhuǎn)化率分別為α〔A〕、α〔B〕，那么

α〔A〕+α〔B〕________?1〔填“＞〞、“＜〞或“=〞〕．

③到達(dá)平衡時(shí)，假設(shè)容器C的體積是起始時(shí)的34，那么平衡時(shí)容器C中H2的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______

〔4〕直接供氨式堿性燃料電池〔DAFC〕，以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，其電池反響為

4NH3+3O2═2N2+6H2O，那么負(fù)極的電極反響式為_(kāi)_______

20.“綠水青山就是金山銀山〞，因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

〔1〕亞硝酰氯(Cl—N=O)氣體是有機(jī)合成的重要試劑，它可由Cl2和NO在通常條件下反響制得，該反響的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。

相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示：

化學(xué)鍵

Cl—Cl

N

≡

O(NO氣體)

Cl—N

N=O

鍵能/(kJ·mol-1)

243

630

200

607

〔2〕燃煤發(fā)電廠常利用反響2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)

?

2CaSO4(s)+2CO2(g)

ΔH=-681.8kJ·mol-1，對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理來(lái)減少SO2的排放。對(duì)于該反響，在T℃時(shí)，借助傳感器測(cè)得反響在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下：

時(shí)間/min

濃度/mol·L-1

0

O2

1.00

0.79

0.60

0.60

0.64

0.64

CO2

0

0.42

0.80

0.80

0.88

0.88

①0～10min內(nèi)，平均反響速率v(CO2)=________mol·L-1·min-1；當(dāng)升高溫度，該反響的平衡常數(shù)K________(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)。

②30min后，只改變某一條件，反響重新到達(dá)平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的條件可能是________(填字母)。

A．參加一定量的粉狀碳酸鈣

B．適當(dāng)縮小容器的體積

C．通入一定量的O2

D．參加適宜的催化劑

〔3〕NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣，有人利用反響C(s)+2NO(g)

?

N2(g)+CO2(g)

ΔH=-34.0kJ·mol-1，用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。在密閉容器中參加足量的C和一定量的NO氣體，保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖：

由圖可知，1050K前反響中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大，其原因?yàn)開(kāi)_______。

②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時(shí)，該反響的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=________[：氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]

〔4〕為防止汽車(chē)尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染，需給汽車(chē)安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反響2NO(g)+2CO(g)

?

N2(g)+2CO2(g)

ΔH=-746.8kJ·mol-1，生成無(wú)毒的N2和CO2實(shí)驗(yàn)測(cè)得，v正=k正c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆c(N2)

c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。①到達(dá)平衡后，僅降低溫度，k正減小的倍數(shù)________(填“>〞、“<〞或“=〞)k逆減小的倍數(shù)。②假設(shè)在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO，在一定溫度下到達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為20%，那么

k正k逆

=________(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)

參考答案

1.C

2.A

3.D

4.D

5.D

6.A

7.C

8.C

9.C

10.A

11.D

12.D

13.C

14.D

15.D

16.D

17.〔1〕C；2.0mol/L

〔2〕0.12mol·L-1·min-1

〔3〕0.15(或4/27)

〔4〕逆反響；增大；增大

18.〔1〕既可以防止或減少副反響發(fā)生；又可帶走反響熱防止催化劑過(guò)熱而中毒

〔2〕加壓有利于提高CO轉(zhuǎn)化率，但也增加了能源消耗和設(shè)備強(qiáng)度，故宜采取經(jīng)濟(jì)效益較好的壓力；此溫度下催化劑活性較高，甲醇產(chǎn)率較大

〔3〕H2S+CaO=CaS+H2O

〔4〕CH3OCH3；2CH3OH+O2

→Δ催化劑

2HCHO+2H2O

〔5〕26.67；8.88×104

19.N2〔g〕+3H2〔g〕?2NH3〔g〕△H=﹣90.8

kJ?mol﹣1；升高溫度；＜；＜；50%　；2NH3﹣6e﹣+6OH﹣═N2+6H2O

20.〔1〕2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g)

ΔH=-111kJ/mol

〔2〕0.042；減小；BC

〔3〕1050K前反響未到達(dá)平衡狀態(tài)，隨著溫度升高，反響速率加快，NO轉(zhuǎn)化率增大；4

〔4〕<；5512