【高考领航】2022年高考化学总复习 7.2 化学反应速率工业合成氨练习 鲁科版必修1

"【高考领航】2022年高考化学总复习7.2化学反应速率工业合成氨练习鲁科版必修1"1．氨是重要的工农业生产原料，为了进一步提高合成氨的生产效率，在科研中的研究方向正确的是(　　)A．研制耐高温、高压的新材料B．研制低温下活性较大的催化剂C．研制高温下活性较大的催化剂D．寻求氮气、氢气的新来源解析：外界条件中催化剂对合成氨反应速率影响最大，同时采用高温和高压会增加生产成本，降低经济效益。答案：B2．从化学反应速率和化学平衡两方面考虑，合成氨应采用的条件是(　　)A．低温、高压、催化剂B．低温、低压、催化剂C．高温、高压、催化剂D．适当温度、高压、催化剂答案：D3．下列化学反应的反应速率，前者一定大于后者的是(　　)A．A＋BC；D＋EFB．相同温度下，颗粒相同的锌粒分别置于pH相同的盐酸和醋酸中C．相同温度下，锌粒与锌粉分别置于同浓度的稀硫酸中D．其他条件相同时，将颗粒相同的锌粒分别投入到浓度均为0.1mol·L－1硫酸与盐酸中解析：A项中两个不同的化学反应，前者反应温度高，但反应速率未必就大。答案：D4．反应A(g)＋B(g)3C(g)　ΔH>0，在一容积可变的容器中进行，改变下列条件既能加快反应速率，又能提高平衡转化率的是(　　)A．升高温度　　　　　B．增大压强C．使用催化剂D．减小压强答案：A5．有关合成氨工业的下列说法中，正确的是(　　)A．从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，所以生产氨的工厂的效率都很低7\nB．由于氨可液化分离出来，N2、H2在实际生产中循环使用，所以总体来说氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．合成氨厂采用的压强是20MPa～50MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大解析：合成氨工业中从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，但由于分离出NH3后，N2和H2可循环使用，所以总体来说氨的产率是很高的，则A说法错误，B说法正确；合成氨工业的反应温度控制在500℃左右而不选择常温，是为了加快反应速率，且催化剂铁触媒在500℃时催化活性最高，C说法错误；合成氨的反应为气体体积减小的反应，增大压强主要是为了使平衡向正反应方向移动，与催化剂活性无关，D说法错误。答案：B6．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是(　　)A．反应的化学方程式5YXB．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍C．t2时，正、逆反应速率相等D．t3时，逆反应速率大于正反应速率解析：t2时，X、Y的物质的量相等，而不是反应速率相等；t3时建立化学平衡状态，v正＝v逆，故C、D均错误。答案：B7．对于反应2A＋BC，在反应过程中，C的物质的量分数(C%)随温度变化如右图所示，下列说法正确的是(　　)A．T0时正、逆反应速率的关系为：v(正)＝v(逆)B．正反应为吸热反应C．a、b两点的反应速率v(a)>v(b)D．温度T<T0时，C%逐渐增大的原因是v(正)<v(逆)解析：分析图像可知，T0时反应处于平衡状态，此时v(正)＝v(逆)。T<T0时反应均未达平衡。a点对应的温度比b点低，而C的浓度相等，所以v(a)<v(b)。反应达平衡后，温度升高，C%降低，说明平衡左移，正反应为放热反应。T<T0时，反应未达平衡，v(正)>v(逆)，C%增大。所以A正确。答案：A8．反应A＋B―→C的反应速率方程式为：v＝k·[A]·[B]，v为反应速率，k为速率常数。当[A]＝[B]＝1mol/L时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是(　　)7\nA．只增大[A]时，v也增大B．只增大[A]时，v值不变C．只升高温度时，k值不变D．只升高温度时，k值变小解析：v与[A]、[B]成正比，无论只增大[A]、只增大[B]或同时增大[A]、[B]，v均增大。若只升高温度，v增大，[A]、[B]不变，所以k值变大。答案：A9．(2022年晋江二调)相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.6kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡时体系能量的变化①N2H2NH3②130放出热量：23.15kJ0.92.70.2放出热量：Q下列叙述错误的是(　　)A．容器①、②中反应的平衡常数相等B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为C．容器②中达平衡时放出的热量Q＝23.15kJD．若容器①的体积为0.5L，则平衡时放出的热量小于23.15kJ解析：对于给定反应，平衡常数只是温度的函数，温度相同，平衡常数相同，A正确；由①中放出的热量，可知参加反应的N2为0.25mol，则有　N2(g)　　＋　　3H2(g)2NH3(g)n(始)130n(变)0.250.750.5n(平)0.752.250.5NH3的体积分数为＝因①和②建立的平衡为等效平衡，故B正确；②中N2转化了0.15mol，放出的热量为92.6×0.15＝13.89(kJ)，C不正确；若容器①的体积为0.5L，则体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，则平衡时放出的热量小于23.15kJ，D正确。答案：C10．在一定条件下，可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2kJ·mol－17\n达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是(　　)A．加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化且变化的倍数相等B．加压，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大倍数大于v(逆)增大倍数C．降温，v(正)、v(逆)都减小，且v(正)减小倍数大于v(逆)减小倍数D．加入氩气，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大倍数大于v(逆)增大倍数解析：催化剂能同等程度改变v(正)、v(逆)，A正确；加压，v(正)、v(逆)均增大，且向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，B正确；降温，v(正)、v(逆)均减小，且向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，C错误；加入氩气，如果恒温、恒容，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变化，如果恒温、恒压、平衡向逆反应方向移动，v(正)、v(逆)均减小，且v(正)<v(逆)，D错误。答案：CD11．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＝－92.44kJ·mol－1，其部分工艺流程如下：反应体系中各组分的部分性质见下表：气体氮气氢气氨熔点/℃－210.01－252.77－77.74沸点/℃－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)平衡常数K值越大，表明________(填序号)。A．N2的转化率越高B．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)合成氨反应的平衡常数很小，所以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________℃使________分离出来；继续循环的气体是______________________________。答案：(1)　减小7\n(2)A、B(3)－33.42　氨　N2和H212．(1)(2022年浙江高考改编)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)水解反应速率的测定。已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间的变化趋势如下图所示。①计算25.0℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：________。②根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：________。(2)(2022年福建理综改编)在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：0.01mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01mol·L－1Na2SO3溶液的体积/mLH2O的体积/mL实验温度/℃溶液出现蓝色时所需时间/s实验15V13525实验2554025实验355V20该实验的目的是________；表中V2＝________mL。解析：(1)①根据v＝得到v＝＝0.05mol·L－1·min－1。②由图象数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如25.0℃时反应物的起始浓度较小，但0～67\nmin的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大。(2)通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响；由于实验1和实验2的温度相同，故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此V2＝40mL。答案：(1)①0.05mol·L－1·min－1②25℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大(2)探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系(或其他合理答案)　4013．合成氨的反应在一定条件下已达到平衡状态：N2＋3H22NH3＋Q。(1)用氢气表示正反应速率，氨气表示逆反应速率，两者的关系式为__________。(2)若降低温度，v正________(填增大、不变、减小)，平衡向________移动，若生成1mol氨气时放出的热量是46.2kJ，则上述反应的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________。(3)若增加氢气的浓度，氮气的转化率________；若将氨分离出来，氮气的转化率________。(填“增大”、“减小”、“不变”)(4)请在下图定性表示H2的逆反应速率变化与时间的关系图像，相应的变化特点为：t1达平衡、t2降温、t3又达平衡、t4增压、t5再次达平衡。答案：(1)2v正(H2)＝3v逆(NH3)(2)减小　正反应方向　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1(3)增大　增大(4)如图14．已知反应：3I－(aq)＋S2O(aq)I(aq)＋2SO(aq)。7\n(1)写出反应的平衡常数表达式K＝________。(2)如图表示反应过程中有关物质的能量，则反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。Ⅰ、Ⅱ两线中，使用催化剂的是________线。(3)反应中发生反应的I－与被氧化的I－的物质的量比为________。(4)反应的速率可以用I与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，记录的数据如下：实验编号①②③④⑤c(I－)/mol·L－10.0400.0800.0800.1600.160c(S2O)/mol·L－10.0400.0400.0800.0800.040t/s88442211t1则：该实验的目的是___________________________________________________。显色时间t1＝________s。分析表中数据，得到的结论是________________________________________。答案：(1)(2)<　Ⅱ　(3)3∶2(4)研究I－、S2O的浓度对反应速率的影响　22　反应速率与反应物浓度乘积成正比7