课时精练10 化学反应的调控-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（原卷版）

课时精练10化学反应的调控1．合成氨反应中催化剂的作用是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．使逆反应不发生B．使平衡向正反应方向移动C．加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间D．提高原料的转化率2．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列操作与平衡移动无关的是()A．不断将氨分离出来B．使用催化剂C．采用500℃左右的高温而不是700℃的高温D．采用2×107～5×107Pa的压强3．不符合工业合成氨生产实际的是A．铁触媒作催化剂B．N2、H2循环使用C．NH3液化分离D．反应在常压下进行4．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是A．使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应C．700K左右比室温更有利于合成氨的反应D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率5．在合成氨反应中使用催化剂和增大压强，下列叙述中正确的是(　　)A．都能增大反应速率，都对化学平衡无影响B．都对化学平衡有影响，但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，只有增大压强对化学平衡有影响D．使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而增大压强无此效果6．下列有关合成氨工业的说法中正确的是(　　)A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间D．合成氨采用的压强是10~30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高7．已知可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，该反应达到平衡后，为了使H2的转化率增大，下列选项中采用的三种方法都正确的是(　　)A．升高温度，减小压强，增加氮气B．降低温度，增大压强，加入催化剂 C．升高温度，增大压强，增加氮气D．降低温度，增大压强，分离出部分氨8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)A．向氨水中加酸，NH4+的浓度增大B．合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2D．合成氨控制温度在500℃左右9．某温度下，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4kJ·mol-1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．将1molN2和3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92．4kJB．平衡状态由A到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10．有关合成氨工业的生产流程如图所示。下列关于合成氨工业的说法中不正确的是(　　)A．将混合气体进行循环利用符合绿色化学思想B．合成氨反应需在低温下进行C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D．使用催化剂可以提高反应速率，但不能使平衡向正反应方向移动11．在密闭容器中进行如下反应且已达到平衡：N2+3H22NH3　ΔH<0。其他条件不变时，若将平衡混合物中各物质的浓度都增大到原来的2倍，则下列说法中正确的是(　　)A．平衡不移动B．平衡向正反应方向移动C．平衡向逆反应方向移动D．N2的百分含量增大12．在合成氨时，既要使氨的产率增大，又要使化学反应速率增大，可以采取的措施有(　　)①增大反应装置体积使压强减小　②减小反应装置体积使压强增大　③升高温度　④降低温度　⑤ 恒温恒容下，再充入等量的N2和H2　⑥恒温恒压下，再充入等量的N2和H2　⑦及时分离产生的NH3　⑧使用正催化剂A．①④⑤⑦B．②③④⑤⑦⑧C．②⑤D．②③⑤⑥⑧13．合成氨反应通常控制在10MPa~30MPa的压强和500℃左右的温度，且进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1∶3，经科学测定，在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示：压强20MPa60MPa500℃19.142.2而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%，这表明(　　)A．表中所测数据有明显误差B．生产条件控制不当C．氨的分解速率大于预测值D．合成塔中的反应并未达到平衡14．某工业生产中发生反应：2X(g)+Y(g)2M(g)　ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成B．若物质Y价廉易得，工业上一般采用加入过量的Y的方法，以提高X和Y的转化率C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量15．在密闭容器中，将1molN2、3molH2混合发生如下反应：3H2+N22NH3　ΔH<0。(1)合成氨时选择500℃的目的是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)当反应达到平衡时，N2和H2的浓度之比是　　　　。 (3)当达到平衡时，充入氩气，并保持体积不变，平衡将　　移动。 (4)当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将　　　移动，反应速率将　　　　　　。 (5)当达到平衡时，充入N2并保持压强不变，平衡将　　　　移动。 (6)当达到平衡时，保持体积不变，升高温度时，混合气体的平均相对分子质量　　　　，密度　　　　。 15．工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4kJ·mol-1。其部分工艺流程如图所示：反应体系中各组分的部分性质：气体氮气氢气氨 熔点/°C-210.01-252.77-77.74沸点/°C-195.79-259.23-33.42回答下列问题：(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K=　　　。随着温度升高，K值　　　(填“增大”、“减小”或“不变”) (2)K值越大，表明　　　　　　(填字母) A．其他条件相同时，N2的转化率越高B．其他条件相同时，NH3的产率越大C．原料中N2的含量越高D．化学反应速率越快(3)在工业上采取气体循环的流程，即反应后通过把混合气体的温度降低到　　　　以下使　　　　分离出来；继续循环的气体是　　　　　　。 1．下列关于反应N2+3H22NH3的反应速率与时间的关系图中，纵坐标为反应速率v，横坐标为时间t，当反应达到平衡后，改变的条件与反应速率变化的关系中不符合实际的是(　　)2．对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是(　　)ABCD压强对反应的影响(p2>p1)温度对反应的影响恒容时，向平衡体系中通入N2对反应的影响催化剂对反应的影响3．(2019年11月浙江选考)已知：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是()温度/K压强/(105Pa) 1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高4．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。(1)目前合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1。①在673K、30MPa下，上述合成氨的反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是　　　　　(填字母) A．a点的正反应速率比b点的大B．c点反应达到平衡C．d点和e点的n(N2)相同D．在773K、30MPa下，t2时刻也是该反应的平衡点，则n(NH3)比图中e点的值大②在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.8molN2(g)和1.6molH2(g)，在673K、30MPa下进行反应，达到平衡时，NH3的体积分数为20%。该条件下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=　　　　。 (2)根据最新“人工固氮”的研究报道，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：N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+32O2(g)　ΔH=akJ·mol-1。进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：T/K303313323NH3生成量/(10-6mol)4．85．96．0此合成反应中的a　　　　　(填“>”“<”或“=”，下同)0；ΔS　　　　0。  5．工业合成氨的反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol-1(1)根据下表数据计算___________。化学键键能/kJ/mol436386x(2)在体积为的恒容密闭容器中发生上述反应，其平衡常数与温度的关系如表：T/K298398498平衡常数K4.1×106K1K2①判断K1___________K2(填“”、“”或“”)②398K时进行合成氨反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)A．混合气体的平均摩尔质量保持不变B．v正(N2)=3v逆(H2)C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变(3)甲同学为了探究外界条件对反应的影响，以c0mol·L－1H2参加合成氨反应，在a、、两种条件下分别达到平衡，测得H2的浓度与反应时间的关系如图甲所示。①条件下，0-t0的平均反应速率v(N2)=_________mol·L－1·min－1。②相对而言，可能改变的条件是____________________。③在条件下，t1时刻将容器容积压缩至原来的，t2时刻重新建立平衡状态。则图甲中在t1：t2时刻c(H2)的变化曲线可能为___________(填“A”、“B”、“”或“D”)(4)乙同学向一恒温恒压容器中充入9molN2和23molH2，模拟合成氨的反应，图乙表示温度时平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P)的关系。若体系在60MPa下达到平衡①此时N2的平衡分压为___________MPa(分压总压物质的量分数) ②经计算可得此时的平衡常数KP=___________(用平分压代替平衡浓度计算，结果精确到0.001)