2.4 化学反应的调控—高二化学人教版(2019)选修一随堂小练
1.下列有关合成氨条件选择的说法正确的是( )
A.适当增加氢气的浓度可提高氮气的平衡转化率
B.温度越高,速率越快,生产效益越好
C.使用铁触媒能提高合成氨反应的平衡转化率
D.将氨及时液化分离不利于提高氨的产率
2.对于合成氨反应,达到平衡状态后,下列分析正确的是( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
3.某研究小组为探究催化剂对尾气中转化的影响,将含和的尾气在不同温度下,以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应:,测量相同时间内逸出气体中的含量,从而确定尾气脱氮率(即的转化率),结果如图所示。下列说法中正确的是( )
A.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
B.曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度在450℃左右
C.A点的脱氮率是对应温度下的平衡脱氮率
D.若低于200℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂的活性不高
4.以空气等为原料合成尿素[]的流程如图所示(部分产物略去)。下列说法错误的是( )
A.X是,与反应选择500 ℃是因为在该温度下催化剂活性最好
B.分离空气属于化学变化
C.与在低温,加压的条件下反应更有利于尿素的合成
D.煤与的反应属于放热反应
5.1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,下列是哈伯法的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是( )
A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③④
6.一定条件下,。在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( )
A.温度0 ℃、压强50 kPa B.温度130 ℃,压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa D.温度130 ℃、压强50 kPa
7.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,还原是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
有利于提高平衡转化率的条件是( )
A.使用优良催化剂 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
8.在一定条件下,利用合成CHOH的反应为C,研究发现,反应过程中会发生副反应,温度对、CO的产率影响如图所示。下列说法不正确的是( )
A.,
B.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的产率
9.某温度下,对于反应, 的平衡转化率与体系总压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.将1 mol 、3 mol 置于1 L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4 kJ
B.平衡状态由A变为B时,化学平衡常数
C.上述反应在达到平衡状态后,增大压强,的转化率增大升高温度
D.化学平衡常数K增大
10.乙烯的产量是衡量一个国家的石油化工发展水平,研究工业制取乙烯有重要的意义。
(1)工业上用氧化制是化工工业的一个新课题,相关主要化学反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
向一密闭容器中通入和3mol,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性()与温度和压强的关系如下图所示。
①代表不同_________(填“温度”或“压强”)。
②M、P两点正反应速率较大的是_________(填“M”或“P”)点,理由是_________。
③在和条件下,达到平衡时容器的体积为1 L,平衡时的物质的量分数为_________反应Ⅰ的平衡常数是_________。
(2)工业生产中常用高选择性的YS-8810银催化剂催化乙烯氧化生产环氧乙烷,其反应机理如下:
ⅰ.慢
ⅱ.快
ⅲ.快
①增大的浓度_________(填“不能”或“能”)显著提高的生成速率。
②一定条件下,对于反应:。起始状态Ⅰ中有Ag、和,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是_________(填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.压强:
C.平衡常数:
D.若体积,则
E.逆反应速率:
答案以及解析
1.答案:A
解析:适当增加氢气的浓度,促使反应正向进行,可提高氮气的平衡转化率,A正确;合成氨是有气体参与的放热反应,温度升高,反应速率加快,但合成氨的转化率降低,B错误;铁触媒是催化剂,能使氨气和氢气在较低温度下反应,提高化学反应速率,但是催化剂不能改变平衡转化率,C错误;将氨及时液化分离,使得平衡正向移动,有利于提高氨的产率,D错误。
2.答案:B
解析:合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的反应速率的影响更大,故升高温度,对逆反应速率影响更大,A错误;或小反应物浓度,使正反应的速率瞬间减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率瞬间不变,然后逐渐减小,故减小反应物浓度,对正反应的反应速率影响更大,C错误:加入催化剂,对正,逆反应的反应速率的影响相同,D错误。
3.答案:BD
解析:该反应为气体分子数减少的反应,改变压强,平衡发生移动,则改变压强对脱氮率有影响,A错误;由题图可知,曲线Ⅱ中450℃左右脱氮率最大,则曲线Ⅱ中催化剂的最适宜温度在450℃左右,B正确;因为该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,则A点对应温度下的平衡脱氮率应大于450℃下的平衡脱氮率,C错误;催化剂的活性受温度的影响,低于200℃时,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂的活性不高,D正确。
4.答案:B
解析:分离空气的过程中,没有新物质生成,属于物理变化,B错误。
5.答案:B
解析:合成氨的反应是气体体积减小的、放热的可逆反应。①净化干燥的目的是减少副反应的发生,提高产物的纯度,不能提高原料转化率,故不符合;②增大压强,平衡向正反应方向移动,可提高原料的转化率,故符合题意;③催化剂只改变反应速率,不影响平衡状态,不能提高原料转化率,故不符合;④把生成物氨气及时分离出来,可以促使平衡向正反应方向移动,提高原料转化率,故符合题意;⑤通过氮气和氢气的循环使用,可以提高原料的利用率,故符合题意:即②④⑤正确:答案选B。
6.答案:D
解析:在测定的相对分子质量时,应生成尽可能多的,尽可能地使平衡向左移动,改变条件使平衡向左移动,高温、低压有利于平衡逆向移动。故选D。
7.答案:C
解析:催化剂无法使平衡发生移动,A错误;降低温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ均逆向移动,平衡转化率将降低,B错误;升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动,降低压强使反应Ⅰ平衡正向移动,平衡转化率将增大,C正确;加压使反应Ⅰ平衡逆向移动,平衡转化率将降低,D错误。
8.答案:D
解析:由图像可知,升高温度,的产率降低,反应向逆反应方向移动,则,升高温度,CO的产率增大,反应向正反应方向移动,,A正确;因为合成反应有气体参与,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;由图像可知,温度越高,的产率越低,D错误。
9.答案:C
解析:该反应为可逆反应,加入的和不可能完全反应生成,所以反应放出的热量小于92.4 kJ,A错误;从状态A到状态B,改变的是压强,温度未发生变化,所以化学平衡常数不变,B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,的转化率增大,C正确:升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数K减小,D错误。
10.答案:(1)①压强
②P;P点的压强和乙烷的浓度均更大,故P点的正反应速率更大
③22.2%;0.495
(2)①不能
②DE
解析:(1)①Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙烷的转化率增大;Ⅰ、Ⅱ均为气体分子数增加的反应,增大压强,平衡逆向移动,乙烷的转化率减小,由图可知,随X增大而增大,则X代表温度,代表压强;
②相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,乙烷的转化率减小,则压强:;图中M、P两点温度相同,而P点的压强和乙烷的浓度均更大,故P点的正反应速率更大;
③在和条件下,达到平衡时容器的体积为,P点表示乙烷的转化率为,则反应的乙烷为1 mol,乙烯选择性为,则生成乙烯0.6 mol,根据三段式可知(假设先发生反应Ⅰ):
平衡时乙烷、二氧化碳、乙烯、水、一氧化碳、氢气分别为1 mol、,总的物质的量为7.2mol,平衡时的物质的量分数为,反应Ⅰ的平衡常数是。
(2)①决定总反应速率的是慢反应,故增大的浓度不能显著提高的生成速率;
②该反应的只随温度的改变而改变,Ⅱ到正增大体积,则平衡逆向移动,固体质量减小,已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则Ⅰ到Ⅱ为平衡正向移动的过程;由分析可知,从Ⅰ到Ⅱ的过程为正向移动过程,气体量减少,则,A错误;反应的只随温度的改变而改变,故压强:,B错误;反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则平衡常数:,C错误;已知状态Ⅰ和Ⅱ的固体质量相等,则氧气的物质的量相等,反应的,根据阿伏加德罗定律可知,若体积,则,故,D正确;由分析可知,Ⅰ到Ⅱ为平衡正向移动的过程,则逆反应速率:;Ⅱ到Ⅲ增大体积,温度不变,平衡时氧气浓度不变,则逆反应速率:;Ⅲ到Ⅳ体积不变,升高温度,正逆反应均速率增加,则逆反应速率:;故逆反应速率:,E正确。