1、化学反应的调控(建议用时：40分钟)基础过关练1(2021湖北孝感高二月考)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400500 和常压下的催化氧化：2SO2O22SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述相关说法中错误的是()A反应温度选择400500 是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果B因为在常压下该反应的速率和SO2的转化率已经很高了，所以选择常压条件主要是从生产成本角度考虑C为提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度D使用催化剂是为了加快反应速率，提高SO3产率D催化剂不影响平衡移动，则使用催化剂是为了加快反应速率，而SO3产率不变，
2、D错误。2对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是()A都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响B都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间C都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响D催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用C对于化学反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，催化剂只能降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，也能使化学平衡向生成NH3的方向移动。3(2021浙江十校联合月考)水煤气的主要成分为CO和H2，工业上常利用CH
3、4和H2O在催化剂和一定条件下来制备水煤气，原理为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0。下列条件中最适宜工业生产水煤气的是()A温度为25 ，压强为50 kPaB温度为25 ，压强为101 kPaC温度为500 ，压强为1 000 kPaD温度为800 ，压强为250 kPaD对于反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0，反应物气体的物质的量小于生成物气体的物质的量之和，则增大压强，平衡逆向移动，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则工业生产水煤气，可在高温下进行，排除A、B，C、D相比较，D压强较小，有利于平衡正向移动。4(2021如皋市高二月考)某工厂的一
4、种无害化处理反应为6NO4NH35N26H2O。下列关于该反应的说法正确的是()A增大反应物浓度能减慢反应速率B降低温度能加快反应速率C使用催化剂能加快反应速率DNO与NH3能100%转化为产物C增大反应物浓度，反应速率增大，A错误；降低温度，反应速率减小，B错误；使用催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，C正确；可逆反应不能100%转化为产物，所以NO与NH3不能100%转化为产物，D错误。5纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H0。下列有关说法正确的是()A纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应的转化率B缩小容器体积，平衡向正反
5、应方向移动，CO的浓度增大C温度越低，越有利于CO催化加氢D从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正、反应速率B应用纳米技术能够提高催化剂的催化性能，但不能改变化学平衡，A错误；缩小容器体积，平衡正向移动，但由勒夏特列原理可知CO的浓度增大，B正确；催化剂的活性受温度影响，降温催化剂活性下降，不利于CO的催化加氢，C错误；降低生成物浓度，达到新的平衡，浓度下降，正、逆反应速率比原平衡慢，D错误。6据报道，在300 、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)。下列叙述错误的是()A使用CuZnFe催化剂可大大提高生产效率B反应
6、需在300 下进行可推测该反应是吸热反应C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率BB项，加热可以加快化学反应速率，放热反应也可能在加热条件下进行，故不正确。7CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应的H_(填“”或“”)0。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_。解析从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故H0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在压强1.3104 kPa下，CO的转化率已
7、经很大，再增大压强，CO的转化率提高不大，但对设备和材料的要求越高，需要的动力更大，会增加投资和能量消耗，在工业生产中不经济。答案在250 、1.3104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，经济效益低拓展培优练8(2021辽宁高二月考)中国学者在水煤气变换CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H中攻克了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如图，下列说法正确的是()A无催化剂时，该反应不会发生B过程、过程、过程均为放热过程C使用催化剂可以提高CO的平衡转化率D过程既形成了极
8、性共价键，也形成了非极性键D无催化剂时，反应也会发生，只是反应速率较慢，A错误；过程、过程存在OH键的断裂，均为吸热过程，B错误；催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应的平衡转化率，C错误；过程形成OH键、HH键，分别为极性键和非极性键，D正确。9为了研究一定浓度Fe2的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如图所示，判断下列说法正确的是()ApH越小氧化率越大B温度越高氧化率越小CFe2的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2的氧化率D根据题图知，只有当温度和其他条件相同pH不同时，pH越小，Fe2的氧化率越大，A错误；只有当pH等
9、其他条件相同温度不同时，温度越高Fe2的氧化率越大，B错误； Fe2的氧化率不仅和温度、pH有关，还与离子的浓度等其他因素有关，C错误；根据题图知，降低pH、升高温度Fe2的氧化率增大，D正确。10某温度下，对于反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1。N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A将1 mol氮气、3 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJB平衡状态由A变为B时，平衡常数K(A)K(B)C上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D升高温度，平衡常数K增大C该反应为可逆反应，加入的1
10、mol N2和3 mol H2不可能完全反应生成NH3，所以反应放出的热量小于92.4 kJ，A项错误；从状态A到状态B，改变的是压强，温度未发生变化，所以平衡常数不变，B项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C项正确；升高温度，平衡逆向移动，K减小，D项错误。11(2021天元区月考)二甲醚(CH3OCH3)是制冷剂、局部麻醉药和燃料。工业上可利用CO2催化加氢合成二甲醚，其过程中主要发生下列反应：反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H10反应：2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H20一定条件下，
11、于密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应。下列说法正确的是()A其他条件不变，升高温度CO2的平衡转化率降低B其他条件不变，缩小容器体积能提高CH3OCH3平衡产率C其他条件不变，增大H2投入量一定能提高CH3OCH3平衡产率D其他条件不变，使用不同催化剂对CH3OCH3的平衡产率不产生影响B反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则主要发生时CO2的平衡转化率增大， A错误；反应为气体体积减小的反应，反应为气体体积不变的反应，则缩小容器体积，反应正向移动，能提高CH3OCH3平衡产率， B正确；增大H2投入量，可能反应进行程度大，不能提高CH3OCH3平衡产率，C错误；存在2个反应，催化
12、剂具有选择性，若合适的催化剂利于反应发生，对CH3OCH3的平衡产率有影响， D错误。12(2021辽宁高二月考)一定条件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)。已知起始投料比n(H2)n(CO2)为52时，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是()A生成乙烯的速率：v(M)一定小于v (N)BQ点：v逆 v正CXY，因平衡逆向移动，从而使催化剂的催化效率降低DM点乙烯的体积分数约为9.1%D温度越高、催化剂催化效果越好反应速率越快，所以M点反应速率可能大于N点，A错误；温度一定时，Q点要想达到平衡状态，二氧化碳转化率应该降低，平
13、衡逆向移动，则v逆v正，B错误；根据图知，250 后升高温度催化剂催化效率降低，与反应向哪个方向移动无关，C错误； M点二氧化碳转化率为50%，起始投料比n(H2)n(CO2)为52，设开始时n(H2)5x mol、n(CO2)2x mol，消耗的n(CO2)2x mol50%x mol，可逆反应 6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)开始/mol 5x 2x 0 0反应/mol 3x x 0.5x 2x平衡/mol 2x x 0.5x 2x平衡时气体总物质的量(2xx0.5x2x)mol5.5x，乙烯的体积分数等于其物质的量分数100%9.1%,D正确。13(2021山
14、东省实验中学高三月考)在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H1，研究发现，反应过程中会发生副反应为CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是()AH10，H20B增大压强有利于加快合成反应的速率C选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生D生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率D根据图示升高温度CH3OH的产率降低，反应CO2(g)3H2(g)CH3OH (g)H2O(g) 向逆反应方向移动，H10，升高温度CO的产率增大，反应CO2(g)H2(g)CO(g)
15、H2O(g)向正反应方向移动，H20,A正确；反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，B正确；催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生，C正确；由题图可见，温度越高，CH3OH的产率越低，D错误。14科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0105 Pa、反应时间3 h)：T/K303313323353NH3生成量/(106 mol)4.85.96.02.
16、0相应的热化学方程式如下：N2(g)3H2O(l)2NH3(g)O2(g)H765.2 kJmol1回答下列问题：(1)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_。(2)工业合成氨的反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算：该条件下N2的平衡转化率_。该条件下反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数为_。解析(2)设
17、反应过程消耗x mol N2(g)。 N2(g) 3H2(g)2NH3(g)起始物质的量/mol 0.60 1.60 0平衡物质的量/mol 0.60x 1.603x 2x平衡时反应体系总物质的量(0.60x) mol(1.603x) mol2x mol(2.202x) mol ，NH3(g)的物质的量分数为2x(2.202x)，解得，x0.40，N2的平衡转化率为100%66.7%。设此时反应2NH3(g) N2(g)3H2(g)的平衡常数为K。平衡时，c(NH3)20.40 mol2.0 L0.40 molL1，c(N2)(0.600.40) mol2.0 L0.10 molL1，c(H2)(1.6030.40) mol2.0 L0.20 molL1，K5.0103。答案(1)升温、增大N2浓度、不断移出生成物(2)66.7%5.0103