高中人教版 (2019)第四节 化学反应的调控同步练习题

这是一份高中人教版 (2019)第四节 化学反应的调控同步练习题，共4页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.(2020·石家庄高二检测)合成氨时,可以提高H2利用率的措施是( )


A.升高温度 B.及时分离出NH3


C.充入过量氢气D.使用催化剂


【解析】选B。该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氢气的利用率降低,故A错误;及时分离出NH3,生成物浓度减小,平衡正向移动,能提高H2利用率,故B正确;充入过量氢气,平衡正向移动,但氢气的利用率降低,故C错误;催化剂能改变反应速率,但不影响平衡移动,不改变氢气的利用率,故D错误。


【补偿训练】


已知:N2+3H22NH3 ΔH<0。工业合成氨应选择的条件是( )


A.高温、高压 B.低温、低压、催化剂


C.适宜的温度和压强、催化剂D.低温、高压、催化剂


【解析】选C。在高压条件下,对于设备的耐高压承受能力提出了较高的要求,故A错误;低温条件下,化学反应速率较慢,催化剂的催化活性受到影响,故B错误;适宜的温度和压强下,可以提高反应物的转化率,使得催化剂的催化活性较高,让化学反应有利于正向进行,同时加入催化剂可以加快反应速率,故C正确;低温条件下,化学反应速率较慢,催化剂的催化活性受到影响,故D错误。


2.下列说法正确的是( )


A.向燃烧的炭中加入KClO3固体,燃烧更旺,KClO3作催化剂


B.工业上将矿石粉碎,增加了接触面积,加快反应


C.对于合成氨反应,延长时间有利于氨气的制备


D.恒温恒容,向合成氨反应的容器中通氖气,压强变大,反应加快


【解析】选B。向燃烧的炭中加入KClO3,氯酸钾分解可生成氧气,促进燃烧,不是催化剂,故A错误;工业上将矿石粉碎,增加了接触面积,加快了反应速率,故B正确;对于合成氨反应,达到平衡状态后延长时间反应平衡状态不变,氨气浓度一定,故C错误;恒温恒容,向合成氨反应的容器中通氖气,总压增大, 但反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,故D错误。


3.工业上用氢气和氮气合成氨的反应是放热反应,在氨的实际合成生产时温度常控制在700 K左右,原因是( )


A.高温有利于提高反应的转化率


B.高温可增大反应的限度


C.700 K时反应催化剂活性最强,反应速率快


D.高温才可以自发向右进行


【解析】选C。N2+3H22NH3 ΔH<0,该反应是放热的可逆反应,要使平衡向正反应方向移动,应降低温度,但温度过低反应速率过小,不利于工业生产效益;温度越高,反应速率越大,所以应适当升高温度,使反应速率增大;使用催化剂也能增大反应速率,但在700 K左右时催化剂的活性最大,所以选择采用700 K左右的温度。反应是放热反应,升温平衡逆向进行,反应物转化率降低,不利于提高反应的转化率,故A错误;分析可知低温可以增大反应的限度,故B错误;在700 K左右时催化剂的活性最大,同时保证了反应具有一定的反应速率,提高了经济效益,故C正确;反应ΔH<0,ΔS<0,满足ΔH-TΔS<0反应才能自发进行,则需要在低温下可以自发向右进行,故D错误。


4.醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气、除去少量CO的一种新方法。其原理可分为甲醇化和甲烷化两个部分。


甲醇化:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-111 kJ·ml-1


甲烷化:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH2=-203 kJ·ml-1


(1)下列措施有利于提高醇烃化过程CO转化率的是____________。


A.及时分离出CH3OH B.适当升高反应温度


C.使用高效的催化剂D.适当增大压强


(2)甲醇化平衡常数可用Kα=表示;α为平衡组分中各物质的物质的量分数。若CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%,经甲醇化后CO的平衡转化率为w,则Kα=_______________(用含w的表达式表示)。


(3)测试a、b两种催化剂在不同压强和温度条件下,甲醇化过程中催化效率如图:





从上图可知选择哪种催化剂较好____________(填a或b),理由是


________________________。


【解析】(1)及时分离出CH3OH,平衡向正反应方向移动,CO转化率增大,故A正确;反应为放热反应,升高反应温度,平衡逆向移动,CO转化率减小,故B错误;使用高效的催化剂,催化剂不影响化学平衡,故C错误;反应为气体体积减小的反应,适当增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,故D正确;


(2)CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%,设参与反应的CO为1 ml,则H2为99 ml,经甲醇化后CO的平衡转化率为w,列三段式:


CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)


起始n:1990


转化n:w2ww


平衡n:1-w99-2ww


根据α=,Kα===;


(3)由图可知,b催化剂达到较高催化效率时的压强小,达到较高催化效率时温度低且受温度影响小,故选择b催化剂。


答案:(1)AD (2) (3)b 达到较高催化效率时的压强小,达到较高催化效率时温度低且受温度影响小


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