2021-2022学年新教材高中化学 第二章 化学反应方向限度与速率 第四节 化学反应条件的优化-工业合成氨（五）练习（含解析）鲁教版选择性必修1.docx

1、工业合成氨（五）一、单选题，共15小题1下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高的转化率B打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出C、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深D工业上用氮气、氢气合成氨气的过程中，通过加压将氨气液化以增大转化率2对恒温恒容密闭容器中的可逆反应： ，下列叙述正确的是A升高温度，v(逆)增大，v(正)减小B增大压强，v(正)增大，v(逆)减小C增加的物质的量，v(正)增大，v(逆)减小D使用催化剂，降低反应活化能，v (正)、v(逆)同时增大，且增大的倍数相同3将等质量的两份锌粉装入A、B两试管中，分别加入过量的稀硫酸，并向A试管中加入少量CuS

2、O4溶液。下列图象表示产生H2的体积V(相同状况下)与时间t的关系，其中正确的是ABCD4下列有关化学反应速率的说法正确的是A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C在一定温度下固定容积的容器中，发生SO2的催化氧化反应，增大容器内压强，反应速率不一定改变。DNH3的催化氧化是一个放热的反应，所以，升高温度，反应的速率减慢5甲醇与SO3在有水条件下生成硫酸氢甲酯的反应部分历程如图所示。CH3OH(g)+SO3(g)CH3OSO3H(g)，其中粒子间的静电作用力用“”表示。下列说法错误的是

3、A水合CH3OH分子比水合SO3分子更稳定B反应历程中最大能垒(活化能)为6.62eVCd到f转化的实质为质子转移D在反应过程中，水起催化作用6等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得如图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别，有关说法错误的是实验组别c(HCl)/molL-1温度/形状(Fe)2.030块状2.530块状2.550粉末状2.550块状A曲线a对应的实验组别为B对比实验、说明浓度对化学反应速率的影响C对比实验、说明温度对化学反应速率的影响D曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为、7在一密闭容器中充入1mol和1molI

4、2，压强为P(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：。下列操作中，能使其反应速率减慢的有保特容器容积不变，向其中充入1mol保持容器容积不变，向其中充入1mol(不参加反应)保持容器内压强不变，向其中充入1mol(不参加反应)保持容器内压强不变，向其中充入1mol和1mol提高起始反应温度A0个B1个C2个D3个8下列有关化学反应速率的说法，正确的是A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率B100mL的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变C二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应减慢D汽车尾气中的和可以缓慢反应生成和，减小压强，反应速

5、率减小9下列有关化学反应速率和限度的说法不正确的是A实验室用H2O2分解制O2，加MnO2作催化剂后，反应速率明显加快B在金属钠与足量水的反应中，增加水的量能加快反应速率C在反应中，2mol SO2和1mol O2反应生成的SO3的物质的量小于2molD实验室用锌和盐酸反应制取氢气，用锌粉比锌粒反应要快10化学反应是有历程的，下列有关叙述错误的是A所有的化学反应都由多个基元反应构成B化学反应不同，反应历程就不相同C反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程D由多个基元反应构成的化学反应中，其快慢取决于反应历程中的慢反应11下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是A调味剂B着色剂C抗氧

6、化剂D营养强化剂12已知反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) H=-a kJmol-1（a0），其反应机理如下NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g)慢下列有关该反应的说法正确的是( )A该反应的速率主要取决于的快慢BNOBr2是该反应的催化剂C正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJmol-1D增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数， 加快反应速率13一定温度下，探究铜与稀HNO3反应，过程如图，下列说法不正确的是A过程中生成无色气体的离子方程式是3Cu28H=3Cu22NO4H2OB过程反应速率比快的原因是NO2溶于水，使c(

7、HNO3)增大C由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解14下列说法正确的是A催化剂能使不发生反应的物质发生反应B在化学反应前后，催化剂的化学性质不变，质量改变C催化剂能改变化学反应速率D电解水时，向水中加入少量，可使电解速率明显加快，所以是这个反应的催化剂15反应在一密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是A增大体积使压强减小B保持体积不变，充入N2使压强增大C保持体积不变，充入氦气使压强增大D保持压强不变，充入氖气二、非选择题，共5小题16(1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)。如图为刚性容器

8、中，进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K(300)_K(400)（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)c(O2)11的数据计算K(400)_（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过高的不利影响是_。(2)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_（填“增大”、“不变”或“减小”）。反应22Cl的平衡常数K表达式为_

9、。17为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置：（1）写出实验室制氨气的化学方程式：_。（2）实验装置和所用样品都正确的是_（填“甲”“乙”或“丙”）。（3）检验试管里是否收集满氨气的方法是_。（4）上述装置中肯定收集不到氨气的是_（填“甲”“乙”或“丙”），其原因是_（用化学方程式表示）。（5）尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是_（填标号）。（6）氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出该反应的化学方程式：_。18在硫酸工业中，通过下列反应将SO2氧化成SO3：(已知制备SO3过程中使用的催化剂是，它在400500时催化效果最好)。不同温度和压强下

10、SO2的平衡转化率如表所示。45097.5%99.2%99.6%99.7%55085.6%94.9%97.7%98.3%(1)从理论上分析，为了使SO2尽可能转化为SO3，可采取的措施是_。(2)实际生产中采用400500作为反应温度，除考虑反应速率的因素外，还考虑到_。(3)实际生产中采用的压强为常压，其原因是_。(4)在生产中，通入过量空气的目的是_。(5)尾气中的必须回收的原因是_。19在一定条件下，在密闭容器中充入1molSO2与2molNO2发生反应：SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) H=-42kJmol-1。请回答下列问题。（1）恒温恒容下，在反应平衡体系中再充

11、入一定量SO2，则NO2的平衡转化率_（填“增大”、“不变”或“减小”，下同）；（2）恒温恒压下，在反应平衡体系中再充入一定量SO2，则NO2的平衡浓度_；（3）恒容下，升高温度，上述反应的平衡常数K为_；（4）恒容下，降低温度，重新达到平衡时_。20在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)I2(g) 2HI(g) H0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变 (填“增大”“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“向左”“向右”或“不变”)?(1)升高温度，反应速率将_，平衡将如何移动_；(2)加入正催化剂，反应速率将_，平衡将如何移动_；(

12、3)充入更多的H2，反应速率将_，平衡将如何移动_；(4)扩大容器的体积，反应速率将_，平衡将如何移动_；(5)容器体积不变，通入氖气，反应速率将_，平衡将如何移动_。参考答案1C【详解】A生产硫酸流程中存在：，过量的空气可以提高的浓度，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；B打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出，是因为减小压强，和平衡正向移动，产生大量二氧化碳气体，是平衡移动的结果，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；C该平衡体系中存在可逆反应：，反应前后气体体积不变，加压平衡不移动，混合气体颜色变深是因为体积缩小浓度增大，和平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，故C符合题意；D

13、合成氨反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，通过加压将氨气液化及时分离出来，使平衡正向移动，与平衡有关，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。故选C。2D【详解】A升高温度，正、逆反应速率都增大，故A错误；B增大压强，正、逆反应速率都增大，故B错误；C为固体，增加的物质的量，的浓度不变，(正)、(逆)都不变，故C错误；D使用催化剂，可同时同等程度地改变正、逆反应速率，所以使用催化剂，(正)、(逆)同时增大，而且增大的倍数相同，故D正确；故选D。3D【详解】锌和硫酸反应，加入硫酸铜，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属铁和硫酸反应的速率，所以反应速率是：ab，速率越

14、大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b的时间；产生氢气的量取决于金属锌的质量，而a中，金属锌一部分用于置换金属铜，导致和硫酸反应生成氢气的量减少，所以氢气的体积是：ab，故选D。4C【详解】A98%的浓硫酸会使铁片钝化，产生氢气的速率反而会减慢至零，故A错误；B加入适量的氯化钠溶液会使溶液中的H+浓度减小，则锌片和盐酸反应速率会减小，故B错误；C一定温度下固定容积的容器中，即恒温恒容下，如果通入惰性气体导致容器内压强增大，则反应速率就不会改变，故C正确；D无论放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都会增大，故D错误；本题答案为C。5A【详解】A据图可知d为水合CH3OH分子，

15、c为水合SO3分子，c的能量更低，所以水合SO3分子更稳定，A错误；B据图可知反应历程中最大能垒(活化能)为3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV，B正确；C据图可知d到f的过程中甲醇中的氢原子转移到水分子中，水分子中的氢原子转移到CH3OSO3H分子中，实质为质子转移，C正确；D反应前后水未发生变化，形成的水合分子降低了能垒，为该反应的催化剂，D正确；综上所述答案为A。6A【分析】等质量的铁与过量的盐酸反应，因为铁是等物质的量，盐酸的量过量，故生成H2的体积相同。根据外界条件对反应速率的影响，反应物的浓度越大，实验温度越高，固体表面积越大，则反应速率越大，以此解答该题。【详解】A但化

16、学反应速率随反应物浓度增大而增大，随温度升高而增大，随反应物接触面积增大而增大，由图表和图像可知，a曲线为实验对应的曲线，故A错误；B对比实验、，盐酸浓度不同，其他条件都相同，说明是对比浓度对化学反应速率的影响，故B正确；C对比实验、，温度不同，其他条件都相同，说明是对比温度对化学反应速率的影响，故C正确；D由图象可知，t越小用反应需要的时间越少，反应速率越快，则反应速率为abcd。由表中数据可知，实验、的温度高于、，且的HCl浓度最低，则中反应速率大于、，即；的接触面积大，则反应速率，所以反应速率为。则曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为、，故D正确；答案选A。7B【详解】序号改变条件反应

17、物浓度变化速率变化容器容积不变，充入1mol增大增大容器容积不变，充入1mol不参加反应的不变不变容器内压强不变，充入1mol不参加反应的容器容积增大，反应物浓度减小减小容器内压强不变，充入1mol和1molI2物质的量为原来的两倍，体积为原来的两倍，反应物浓度不变不变提高起始反应温度不变增大减慢速率的只有，故选：B。8D【详解】A常温下铁遇浓硫酸钝化，铁片与浓硫酸反应不能生成氢气，故A错误；B向盐酸中加入氯化钠溶液，相当于稀释了盐酸，盐酸浓度减小，反应速率减小，故B错误；C升高温度，反应速率增大，与反应是吸热还是放热无关，故C错误；D有气体参加的反应，体系压强越小反应速率越小，故D正确；故选

18、：D。9B【详解】A、是H2O2分解反应的催化剂，加入，反应速率明显加快，A正确；B、在金属钠与足量水的反应中，增加水的量，物质的浓度不变，因此不能改变化学反应速率，B错误；C、SO2转化为SO3的反应是可逆反应，因此2mol SO2和1mol O2反应生成的SO3小于2mol，C正确；D、实验室用锌和盐酸反应制取氢气，若用锌粉，反应物间的接触面积更大，所以用锌粉的反应速率比用锌粒快，D正确；答案选。10A【详解】A某些反应是由多个基元反应构成的而还有一些反应其本身就是1个基元反应，A错误；B每个化学反应都有自己独特的反应历程，反应历程互不相同，B正确；C反应物的结构和反应条件共同决定该反应的

19、反应热，反应方向和反应历程，C正确；D慢反应由于反应时间较长，决定着由多个基元反应构成的化学反应的反应时间，D正确；故选A。11C【详解】A. 调味剂是为了补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味，与速率无关，A错误； B. 着色剂是为了使食品着色后提高其感官性状，与速率无关，B错误； C. 抗氧化剂能延缓食品氧化速率，与反应速率有关，C正确；D.营养强化剂是提高食品营养价值，与速率无关，D错误。答案为C。12C【详解】A. 反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于的快慢，故A错误；B.NOBr2是中间产物，而不是催化剂，故B错误；C. 正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放

20、出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJmol1，故C正确；D. 增大浓度，活化分子百分数不变，故D错误；故选C。13B【详解】A过程发生的反应为Cu和稀HNO3的反应离子方程式为3Cu28H=3Cu22NO4H2O，故A正确；B随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中c(HNO3)应比原硝酸浓度减小，不会增大，故B错误；C加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化剂，故C正确；D反应停止后，再抽入空气，空气中的氧气能与一氧化氮,水继续反应生成硝酸，可继续溶解铜，故D正确；故选B。14C【详解】A. 催化剂能改变反应速率，但不能引发反应，A项错误，B. 催化

21、剂在反应前后的质量和化学性质都不变，B项错误；C. 催化剂能改变化学反应速率，C项正确；D. 在水中加入，增大了水的导电能力，不是催化剂，D项错误；故选C。15B【详解】A.增大体积引起各物质浓度减小，反应速率减小，故A不符合题意；B体积不变，充入N2，N2的浓度增大，反应速率增大，故B符合题意；C体积不变，充入氦气，各物质的浓度并没有改变，反应速率不变，故C不符合题意；D保持压强不变，充入氖气，体积增大，各物质浓度减小，反应速率减小，故D不符合题意；综上所述答案为B。16大于 HCl的转化率减小 减小 【详解】(1)根据图象可知，进料浓度比相同时，温度越高HCl平衡转化率越低，说明该反应为放

22、热反应，升高温度平衡向着逆向移动，则温度越高平衡常数越小，所以反应平衡常数K(300)K(400)；进料浓度比c(HCl)c(O2)的比值越大，HCl的平衡转化率越低，根据图象可知，相同温度时HCl转化率最高的为进料浓度比c(HCl)c(O2)11，该曲线中400HCl的平衡转化率为84%，K(400)；进料浓度比c(HCl)c(O2)过高时，O2浓度较低，导致HCl的转化率减小；(2)由图分析可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压pc越大，说明平衡逆向移动，脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小；反应22Cl的平衡常数K表达式为。17 丙 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝。则证明氨气已

23、收集满【或用玻璃棒蘸取浓盐酸（或浓硝酸）放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满】 乙 （或） C 【详解】（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为，故答案为：；（2）甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气，故答案案为：丙；（3）氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨可部分电离出，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生白烟，可证明氨气已经收集满，故答案为：将湿润

24、的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝。则证明氨气已收集满（或用玻璃棒蘸取浓盐酸（或浓硝酸）放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满）。（4）氨气为碱性气体，可与浓硫酸反应，反应的化学方程式为（氨过量）或（氨少量），故乙装置肯定收集不到氨气，故答案为：乙；（或）；（5）由于氨气极易溶于水，所以处理氨气时应防止倒吸，A中的漏斗，D中的球形干燥菅可防止倒吸，B中氨气没有与水直接接触，可防止倒吸，而C可引起倒吸，故选C；（6）氨催化氧化可生成一氧化氮和水，该反应的化学方程式为，故答案为：。18降温、加压、增大O2的浓度 在此温度下催化剂的活性 在常压450时，SO2的平衡转化率(97.5%)就已经很

25、高了，若采用高压，平衡虽正向移动，但效果并不明显，比起高压设备的高额造价，得不偿失 增大反应物O2的浓度，提高SO2的平衡转化率 防止污染环境 【分析】从理论上分析，从提高反应速率的角度考虑，合成SO3需要加入催化剂、升温和加压；从增大反应物(SO2)转化率的角度考虑，合成SO3需降温、加压、通入过量空气；在反应过程中由于催化剂在400500时催化效果最好，因此常选择450左右，此温度下转化率比较大，因此常采用常压，不采用高压是因为高压对设备要求及动力比较高。【详解】(1)从理论上分析，从提高反应速率的角度考虑，合成SO3需要加入催化剂、升温和加压；从增大反应物(SO2)转化率的角度考虑，合成

26、SO3需降温、加压、通入过量空气；故答案为：降温、加压、增大O2的浓度。(2)实际生产中采用400500作为反应温度，除考虑反应速率的因素外，从表中数据和设备材料的要求及催化剂的活性等方面综合考虑，选择最适宜的工业生产条件，还考虑到在此温度下催化剂的活性；故答案为：在此温度下催化剂的活性。(3)在常压450时，SO2的平衡转化率(97.5%)就已经很高了，若采用高压，平衡虽正向移动，但效果并不明显，比起高压设备的高额造价，得不偿失，因此实际生产中采用的压强为常压；故答案为：在常压450时，SO2的平衡转化率(97.5%)就已经很高了，若采用高压，平衡虽正向移动，但效果并不明显，比起高压设备的高

27、额造价，得不偿失。(4)在生产中，通入过量空气的目的是增大反应物O2的浓度，提高SO2的平衡转化率；故答案为：增大反应物O2的浓度，提高SO2的平衡转化率。(5)SO2是一种有毒气体，在反应结束后需进行尾气处理，以减少对环境的污染；故答案为：防止污染环境。19增大 减小 减小 减小 【详解】（1）恒温恒容下，在反应平衡体系中再充入一定量SO2，针对SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)反应，增大c(SO2),平衡正向移动，则NO2的平衡转化率增大；综上所述，本题答案是：增大。（2）恒温恒压下，在反应平衡体系中再充入一定量SO2，平衡正向移动，则NO2的平衡浓度减小；综上所述，本题答

28、案是：减小。（3）正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，上述反应的平衡常数K减小；综上所述，本题答案是：减小。（4）正反应放热，降低温度，平衡正向移动，重新达到平衡时c(SO2)/c(CO2)减小；综上所述，本题答案是：减小。20增大 向左 增大 不变 增大 向右 减小 不变 不变 不变 【详解】(1)由于该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率增大，且平衡向左移动，故答案为：增大；向左；(2)加入催化剂，正逆反应速率增大，平衡不移动，故答案为：增大；不变；(3)充入更多的H2，反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向右移动，故答案为：增大；向右；(4)扩大容器的体积，反应速率减小，平衡不移动，故答案为：减小；不变；(5)容器容积不变，通入氖气，由于反应物的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动，故答案为：不变；不变。