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作业

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作业，共12页。试卷主要包含了A2，可逆反应，下对说法正确的是，在密闭容器中发生合成氨反应等内容，欢迎下载使用。

2.4 化学反应的调控 练习（解析版）
1．4NH3+5O24NO+6H2O是工业上制硝酸的重要反应，下列有关说法错误的是（　　）
A．使用催化剂可以加快反应速率
B．增大压强可以加快反应速率
C．反应达到平衡时，v（正）＝v（逆）
D．增大O2的量可以使NH3100%转变为NO
【答案】D
【解析】A．催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，可增大反应速率，故A正确；
B．增大压强，气体浓度增大，单位体积活化分子数目增多，反应速率增大，故B正确；
C．v（正）＝v（逆），物质的浓度、质量等不变，说明达到反应限度，为平衡状态，故C正确；
D．反应为可逆反应，则转化率不可能达到100%，故D错误。故选：D。
2．N2+3H22NH3 是工业上制造氮肥的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．达到平衡时，反应速率：v（正）＝v（逆）＝0
B．增加N2的浓度能加快反应速率
C．降低体系温度能加快反应速率
D．若向某密闭容器小加入1mol N2和过量的H2，最终能生成2 mol NH3
【答案】B
【解析】A．达到平衡时正逆反应速率相等，但不等于0，故A错误；
B．反应物的浓度增大，反应速率增大，故B正确；
C．降低温度，活化分子百分数减小，反应速率减小，故C错误；
D．该反应为可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%，不可能生成2 mol NH3，故D错误。故选：B。
3．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是（　　）
A．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
B．实验室用 H2O2 分解制 O2，加入几滴 FeCl3 溶液后，反应速率明显加快
C．一定条件下的反应：2SO2+O2⇌2SO3 中，SO2 的转化率不能达到 100%
D．实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取 CO2，用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
【答案】A
【解析】A．水为纯液体，增加水的量，反应速率不变，故A错误；
B．加入几滴 FeCl3 溶液，作催化剂，反应速率明显加快，故B正确；
C.2SO2+O2⇌2SO3 为可逆反应，不能完全转化，则SO2 的转化率不能达到 100%，故C正确；
D．粉末比块状的接触面积大，则用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快，故D正确；故选：A。
4．A2（g）+3B2（g）⇋2AB3（g）为放热反应，且合成AB3的反应速率v＝kc（A2）c1.5（B2）c﹣1（AB3）．合
成过程中，为提高合成AB3的反应速率并提高其产率，可以采用的措施是（　　）
A．升高反应温度
B．将AB3从反应体系中分离出去
C．使用适宜的催化剂
D．降低反应体系的压强
【答案】B
【解析】A．升高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，故A不选；
B．将AB3从反应体系中分离出去，平衡正向移动，由v＝kc（A2）c1.5（B2）c﹣1（AB3）可知反应速率增大，故B选；
C．使用适宜的催化剂，平衡不移动，故C不选；
D．降低反应体系的压强，反应速率减小，故D不选。故选：B。
5．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是（　　）
A．双氧水制氧气时加入少量二氧化锰，反应速率明显加快
B．铁粉代替铁钉与稀硫酸反应可以加快制取氢气的速率
C．2SO2+O2⇌2SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D．2SO2+O2⇌2SO3反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率等于零
【答案】D
【解析】A．二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂，可降低反应的活化能，增大反应速率，故A正确；
B．加入铁粉，固体表面积增大，反应速率增大，故B正确；
C．反应为可逆反应，不能完全转化，故C正确；
D．达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不等于零，故D错误。故选：D。
6．反应SO2+O2＝2SO3密闭容器中进行，下列关于该反应的说法错误的是（　　）
A．升高温度能加快反应速率
B．使用恰当的催化剂能加快反应速率
C．减小O2的浓度则减缓反应速率
D．增大O2浓度可使SO2完全转化为SO3
【答案】D
【解析】A．升高温度使得任何化学反应的化学反应速率加快，故A正确；
B．加入催化剂可以加快化学反应速率，故B正确；
C．增大二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度均能加快该化学反应的速率，故C正确；
D．可逆反应的反应物不能完全转化，故D错误。故选：D。
7．可逆反应：CO（气）+NO2（气）⇌CO2（气）+NO（气）；该反应正方向为放热反应，在下列情况下不能使反应速度加快的是（　　）
A．恒容条件下充入NO2
B．升高温度
C．减小压强，扩大容积体积
D．增加压强，缩小容器体积
【答案】C
【解析】A．恒容条件下充入NO2，反应物浓度增大，活化分子数目增加，反应速率加快，故A不选；
B．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率加快，故B不选；
C．减小压强，扩大容积体积，活化分子数目减小，反应速率减小，故C选；
D．增加压强，缩小容器体积，活化分子数目增加，反应速率加快，故D不选；故选：C。
8．下对说法正确的是（　　）
A．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
B．在合成氨反应中，增大N2的浓度一定可以使H2全部转化为NH3
C．其他条件不变时，用粉未状锌代替块状锌与稀硫酸反应一定会加快反应速率
D．一定条件下，当反应物与生成物浓度相等时，可逆反应一定已达到化学反应限度
【答案】C
【解析】A．反应速率与反应是吸热还是放热无关，反应速率与反应物本身的性质及外界条件有关，故A错误；
B．合成氨为可逆反应，不能完全转化，故B错误；
C．用粉未状锌代替块状锌，固体表面积增大，反应速率增大，故C正确；
D．当反应物与生成物浓度相等时，正逆反应速率不一定相等，不一定为平衡状态，故D错误。故选：C。
9．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体，2NO+2CO＝N2+2CO2，对此反应，下列有关说法正确的是（　　）
A．使用催化剂能使有害物质完全转化
B．改变压强对该反应速率没有影响
C．冬天气温低，反应速率降低，汽车尾气对人体危害更大
D．外界任何条件怎样改变，均对此化学反应速率无影响
【答案】C
【解析】A．如为可逆反应，则加入催化剂，不能使物质完全转化，故A错误；
B．增大压强，可以使气体物质的体积变小，其浓度变大，所以反应速率加快，反之，减小压强，可使气体的体积变大，浓度变小，反应速率变慢，由于该反应是气体物之间的反应，改变压强，对反应速率有影响，故B错误；
C．升高温度，可以加快反应速率，降低温度可减慢反应速率。由于NO和CO对人的危害远大于N2和CO2，所以当NO与CO反应生成N2和CO2的速率降低时，对人危害更大。故C正确；
D．是一个气体物质间的化学反应，改变反应物的浓度、压强、温度均能改变该反应的速率，故D错误。故选：C。
10．在密闭容器中发生合成氨反应：N2+3H2⇌2NH3．下列关于该反应的说法正确的是（　　）
A．增加N2的浓度能加快反应速率
B．降低体系温度能加快反应速率
C．使用催化剂不影响反应速率
D．N2能100%转化为NH3
【答案】A
【解析】A．增大N2的浓度，活化分子数目增多，则反应速率加快，故A正确；
B．降低温度，活化分子百分数减小，反应速率减慢，故B错误；
C．催化剂可降低反应所需的活化能，加快反应速率，故C错误；
D．为可逆反应，不能完全转化，则不能100%转化为NH3，故D错误；故选：A。
11．反应3Fe（s）+4H2O（g）⇌Fe3O4 （s）+4H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）
A．升高温度
B．将容器的容积缩小一半
C．保持容积不变，充入N2使体系压强增大
D．压强不变，充入N2使容器的容积增大
【答案】C
【解析】A．升高温度，增大反应速率，故A不选；
B．将容器的容积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，故B不选；
C．保持容积不变，充入N2使体系压强增大，但参加反应气体的浓度不变，反应速率不变，故C选；
D．压强不变，充入N2使容器的容积增大，导致体积增大，参加反应气体的浓度减小，则反应速率减小，故D不选。故选：C。
12．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．①③⑤ C．②④ D．②③④
【答案】C
【解析】反应原理为N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H＜0，为提高原料转化率，应使平衡向正方向移动，
根据方程式反应前后气体的化学计量数的关系可知增大压强有利于平衡向正方向移动；
正反应放热，升高温度不利用平衡向正反应方向移动，
催化剂对平衡移动无影响，
液化分离出氨气，可使生成物浓度减小，则可使平衡向正向移动，
氮气和氢气的再循环，可增大反应物浓度，有利于平衡向正向移动，故选：C。
13．化学为世界的绚丽多彩提供了可能性，也为我们创造绚丽多彩的世界提供了条件，下面关于控制化学反应速率的说法当中正确的是（　　）
A．影响化学反应速率的因素与化学物质本身无关
B．反应物颗粒越小，其表面积就越小，化学反应速率就越慢
C．加入催化剂一定能够加快化学反应速率
D．增大反应物的浓度和升高反应物的温度都可以加快化学反应速率
【答案】D
【解析】A．影响化学反应的主要因素为物质的本身性质，故A错误；
B．反应物颗粒越小，其表面积就越大，反应速率越大，故B错误；
C．如为负催化剂，则减小反应速率，故C错误；
D．增大反应物浓度，可增大单位体积活化分子数目，升高温度，可增大活化分子百分数，可增大反应速率，故D正确。故选：D。
14．如图曲线a表示可逆反应X（g）+Y（g）⇌Z（g）+M（g）．进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系．若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（　　）

A．压缩反应容器的体积 B．加入一定量的Z
C．降低温度 D．减少X的投入量
【答案】A
【解析】由图象可知，由曲线a到曲线b，到达平衡的时间缩短，改变条件，反应速率加快，且平衡时Z的物质的量不变，说明条件改变不影响平衡状态的移动，
A．压缩容器体积，增大了压强，反应速率加快，由于该反应是气体体积不变的反应，则达到平衡时Z的物质的量不变，该变化与图象曲线变化一致，故A正确；
B．加入一定量的Z，平衡时Z的物质的量会偏大，故B错误；
C．该反应正反应是放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应移动，Z的物质的量减小，故C错误；
D．减少X的投入量，反应物浓度减小，反应速率会减小，故D错误；故选：A。
15．下列事实能用影响化学反应速率的外界条件来解释的是（　　）
A．镁和锌分别与相同浓度的盐酸反应，镁产生H2的速率快
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO
C．面粉加工厂内充满粉尘遇火易发生爆炸
D．用加热的方法可以将水中溶解的O2和N2赶出
【答案】C
【解析】A．金属活动性性Mg＞Zn，为物质本性，不能用影响化学反应速率的外界条件来解释，故A错误；
B．硝酸浓度不同，性质不同，与反应速率的影响条件无关，故B错误；
C．面粉加工厂内充满粉尘，接触面积比较大，反应速率快，所以遇火焰发生爆炸，故C正确；
D．气体的溶解度随温度的升高而降低，与反应速率无关，故D错误。故选：C。
16．运用相关化学知识进行判断，下列结论正确的是（　　）
A．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应
B．合成氨的反应达到平衡后，给体系加压（压缩），活化分子百分数增加，所以反应速率加快
C．活化分子之间的碰撞都是有效碰撞，都能引发化学反应
D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】A
【解析】A．△H＞0的反应能够自发进行时，△S必须大于0，故A正确；
B．给体系加压（压缩），活化分子百分数不变，但浓度增大，反应速率增大，故B错误；
C．活化分子之间的碰撞不一定为有效碰撞，当发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，故C错误；
D．浓硫酸与铁反应不生成氢气，故D错误。故选：A。
17．一定温度下，某容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）达到平衡。下列说法正确的是（　　）
A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍
B．CaCO3（s）加热分解生成Ca0（s）和CO2，△s＜0
C．将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变
D．保持容器体积不变，充入He，平衡向逆反应方向进行。
【答案】C
【解析】A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，若平衡不移动，CO2的浓度为原来的2倍，由于压强增大，平衡向着逆向移动，则平衡时二氧化碳的浓度小于原先的2倍，故A错误；
B．CaCO3（s）高温分解为CaO（s）和CO2（g），反应方程式为：CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g），反应生成气体，是熵值增加的过程，则△S＞0，故B错误；
C．该反应中只有二氧化碳气体，所以反应过程中气体的密度始终不变，则将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入He，由于气体的浓度不变，则平衡不会移动，故D错误；故选：C。
18．一定温度下，某容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3（s）⇋CaO（s）+CO2（g）达到平衡，下列说法正确的是（　　）
A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达平衡时，CO2浓度为原来的2倍
B．增加CaCO3（s）的量，平衡正向移动，CO2的浓度增大
C．将体积增大为原来的2倍，再次达到平衡时，气体密度不变
D．保持容器体积不变，充入He，平衡向逆反应方向进行
【答案】C
【解析】A．压强增大后，平衡向着逆向移动，但由于K不变，则平衡时二氧化碳的浓度不变，故A错误；
B．CaCO3（s）为固体，增加用量，平衡不移动，CO2的浓度不变，故B错误；
C．将体积增大为原来的2倍，压强减小，平衡正向移动，达到平衡时温度不变，则K＝c（CO2）不变，即c（CO2）不变，容器内气体的密度不变，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入He，由于气体的浓度不变，则平衡不会移动，故D错误；故选：C。
19．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面的说法错误的是（　　）
A．能够提高化学反应速率 B．能够提高产品的产量
C．能够提高经济效益 D．能够节约原料和能源
【答案】A
【解析】提高化学反应的限度能够节约原料和能源、提高产品的产量、提高经济效益，但是和化学反应速率的快慢不是一码事，故选A。
20．硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产．下列对于反应 2SO2+O2⇌2SO3的说法中正确的是（　　）
A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3
B．该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正逆反应速率均为零
C．在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
D．在达到平衡的体系中，充入由18O原子组成的O2后，18O仅存在于SO2和SO3中
【答案】C
【解析】A、SO2和O2反应生成SO3属于可逆反应，正逆反应速率相等时，反应达到最大限度，即化学平衡状态，所以反应物不能全部转化为生成物，故A错误；
B、可逆反应达到平衡后，正逆反应速率相等且不等于0，可逆反应达到一个动态平衡状态不是反应停止，故B错误；
C、SO2和O2反应生成SO3属于可逆反应，在工业合成SO3时，既要考虑反应时间又要考虑转化率，即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题，故C正确；
D、由于反应为可逆反应，在达到平衡的体系中，充入由18O原子组成的O2后，SO2、SO3中18O存在于O2、SO2和SO3中，故D错误；故选：C。
21．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O22SO3△H＜0．已知常压下SO3体积分数为91%，试回答：
（1）在生产中常用过量的空气是为了___________________________________．
（2）加热到400﹣500℃是由于__________________________________．
（3）压强应采用__（填“高压”或“常压”）．原因是__________________________________．
（4）常用浓H2SO4来吸收SO3，而不是用水，是因为________________________．
（5）尾气中的SO2必须回收，是因为__________________________________．
【答案】（1）增大O2的浓度，使平衡向正方向移动，提高SO2的转化率，使成本高的SO2得到充分利用；
（2）400﹣500℃是催化剂活性温度，选择此温度可以提高反应速率，缩短到达平衡的时间；
（3）常压；因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压实际意义不大；
（4）用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；
（5）SO2是有毒气体，避免对环境造成污染．
【解析】（1）在生产中常用过量的空气，增大反应物浓度，有利于平衡向正反应分析移动，提高SO2的转化率，
故答案为：增大O2的浓度，使平衡向正方向移动，提高SO2的转化率，使成本高的SO2得到充分利用；
（2）该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应分析移动，对SO2的转化不利，但升高温度可增大反应速率，主要考虑催化剂的活性，如温度过低，反应速率过慢，不利于工业生产，在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率，
故答案为：400﹣500℃是催化剂活性温度，选择此温度可以提高反应速率，缩短到达平衡的时间；
（3）增大压强，反应速率增大，由于反应物气体体积大于生成物气体体积，则增大压强有利于平衡向正反应方向移动，但实验数据表明反应在常压下反应的转化率较大，无采用高压的必要，况且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本，
故答案为：常压；因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压实际意义不大；
（4）水和三氧化硫反应生成硫酸，反应放热，易形成酸雾而导致吸收效果差，但用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾，吸收效果好，
故答案为：用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；
（5）二氧化硫有毒并能够形成酸雨污染空气，酸雨必须回收，回收二氧化硫还能够节约资源，减小成本，
故答案为：SO2是有毒气体，避免对环境造成污染．
22．合成氨工业和硫酸工业的生产工艺流程大致为：

上述合成塔和接触室中的反应分别为：
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＝﹣92.4kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196.6kJ/mol
（1）进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是__________________________________．
（2）采用循环操作可以提高原料的利用率，下列工业生产中，采用循环操作的是__________（填写序号）．
①硫酸工业 ②合成氨工业 ③硝酸工业 ④氯碱工业
（3）根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有__________（填写序号）．
①合成氨工业在高压下进行；
②硫酸工业的催化氧化在常压下进行；
③合成氨工业及时将氨液化分离；
④硫酸工业净化后的炉气中含有过量空气；
⑤硫铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎；
⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
⑦合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂；
⑧合成氨工业和硫酸工业都用适宜的温度
（4）硫酸工业尾气直接排放到空气中会造成环境污染，其后果主要是_______．处理硫酸工业尾气的一种常用方法是“氨﹣酸”法，写出这种尾气处理方法的化学方程式_________________________________________________．有人研究用Na2SO3作为治理SO2污染的一种新方法，该方法的第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2，第二步是加热吸收溶液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品．这种尾气处理方法与“氨一酸”相比的优点是_______．
（5）若经净化、干燥处理后进入接触室的气体体积组成是：SO2 7%，O2 11%，N2 82%，从接触室出来的气体中SO3的体积分数为7%，则SO2的转化率为_______（保留三位有效数字）．
【答案】（1）充分利用反应中放出的热量加热反应气；
（2）①②③；
（3）①③④；
（4）形成酸雨；SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；Na2SO3可循环使用；
（5）96.6%．
【解析】（1）合成塔中的反应要吸热，接触室中的反应要放热，可以充分利用反应中放出的热量加热反应气，
故答案为：充分利用反应中放出的热量加热反应气；
（2）①硫酸工业中在接触室发生了二氧化硫的催化氧化，采用循环操作可提高二氧化硫的利用率，故①正确；
②合成氨生产中产生了氨气，采用循环操作可提高N2、H2的转化率，故②正确；
③硫酸工业中涉及到合成氨，合成氨生产中产生了氨气，采用循环操作可提高N2、H2的转化率，故③正确；
④氯碱工业中涉及反应为非可逆反应，进行程度比较彻底，不需要采用循环操作，故④错误；故选：①②③；
（3）①合成氨工业在高压下进行，合成NH3的反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释；
②硫酸工业的催化氧化在常压下进行，催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，增大压强平衡正向进行，所以不能用勒夏特列原理解释；
③合成氨工业及时将氨液化分离，减少生成物量，平衡正向进行，能用勒夏特列原理解释；
④硫酸工业净化后的炉气中含有过量空气，可以增大二氧化硫的转化率，能用勒夏特列原理解释；
⑤硫铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎，增大接触面积，加快化学反应速率，对平衡无影响，不能用勒夏特列原理解释；
⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，防止形成酸雾，不能用勒夏特列原理解释；
⑦合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂，加快化学反应速率，对平衡无影响，不能用勒夏特列原理解释；
⑧合成氨工业和硫酸工业都用适宜的温度，反应都是放热反应，适合的温度是为了催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释；
故①③④符合；
故答案为：①③④；
（4）硫酸工业尾气直接排放到空气中会形成酸雨；
工业生产中常用氨﹣酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收，再用浓硫酸处理．先用氨水吸收时，发生反应：SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，再用浓硫酸处理时，发生反应：（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；
由Na2SO3+H2O+SO2＝2NaHSO3、2NaHSO3＝Na2SO3+H2O+SO2↑，观察两个反应可知Na2SO3可循环使用，
故答案为：形成酸雨；SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；Na2SO3可循环使用；
（5）设总体积为100
2SO2 +O2 ＝2SO3
初始 7 11 0
转化 x 0.5x x
平衡 7﹣x 11﹣0.5x x
则＝7%
x＝，
SO2的转化率＝×100%＝96.6%，
故答案为：96.6%．