高中第四节 化学反应的调控课时训练

这是一份高中第四节 化学反应的调控课时训练，共8页。试卷主要包含了4化学反应的调控同步练习题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．对可逆反应2A(s)＋3B(g) C(g)＋2D(g) ΔH＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是
①增加A的量，平衡向逆反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③缩小体积使压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正＞v逆 ⑤加入催化剂，B的转化率提高
A．①②B．④⑤C．③D．④
2．下列措施与化学反应速率无关的是
A．炉膛内用煤粉代替煤块B．食物冷藏在冰箱
C．工业合成氨时，及时将氨气液化分离D．在铁制品表面喷涂油漆
3．氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为。在一定温度下，向恒容密闭容器中投入一定量氨基甲酸铵，下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是
A．
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．混合气体的密度不再发生变化
D．混合气体的总物质的量不再发生变化
4．合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。下列说法正确的是
A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
B．图2中0～10min内该反应的平均速率v(H2)=0.045ml·L-1·min-1，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为b
C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2
5．下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，反应速率随时间变化的图像
B．图乙刚性密闭容器中，平衡时混合气体的平均摩尔质量：
C．图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D．图丁中K为化学平衡常数， P点处化学反应速率
6．对某一可逆反应来说，下列有关使用催化剂和不使用催化剂的说法错误的是
A．使用催化剂不能增大反应物的平衡转化率
B．使用催化剂能同等程度改变正、逆反应速率
C．不使用催化剂，反应物在相同时间段内改变的物质的量一定比使用催化剂时少
D．不使用催化剂，平衡时混合物的组成不会改变
7．可逆反应2X(g)+Y(s)2Z(g)在t1min时达到平衡状态。当增大平衡体系的压强（减小容器体积）时，下列有关正，逆反应速率（v）随时间（t）变化的图象正确的是（）
A．B．
C．D．
8．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是（ ）
A．B．
C．D．
二、非选择题
9．CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题：
(1)已知：
C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= —75kJ·ml—1
C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH = —394kJ·ml—1
C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH= —111 kJ·ml—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)的ΔH =___kJ·ml—1；从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱，有关积碳反应和消碳反应的数据如表：
①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”，下同)，但不能改变其_____
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
10．反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是_________反应（填“吸热”或“放热”）；
反应热△H=_______；（用E1、E2表示）
（2）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？ _________，原因是_______________；
（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化
是：E1_______，E2_______（填 “增大”、“减小”或“不变”）。甲：FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
乙：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
丙：H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
丁：2SO2(g)+O2 (g) ⇌2SO3 (g)
积碳反应／消碳反应
催化剂
活化能／kJ·ml—1
CH4(g)= C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·ml—1
X
33
Y
43
CO2(g)+C(s) = 2CO(g) ΔH =+172 kJ·ml—1
X
91
Y
72
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：①A是固体，增加A的量，平衡不移动，故①错误；
②2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，ΔH＜0，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，但v(正)、v(逆)均增大，故②错误；
③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)，反应前后气体系数和不变，压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆均增大，故③错误；
④增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，所以v正＞v逆，故④正确；
⑤加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故⑤错误；
故答案选D。
2．C
解析：A．用煤粉代替煤块，反应物表面积增大，反应速率增大，A与反应速率有关；
B．冰箱中温度较低，食物放在冰箱中，可减小食物腐败的速率，B与反应速率有关；
C．工业合成氨时，及时将氨气液化分离，是降低生成物浓度，使平衡正向进行，提高氨产率，与速率无关，C符合题意；
D．在钢铁表面喷涂油漆可减小钢铁的腐蚀速率，有利于金属制品使用寿命的延长，D与反应速率有关；
故答案选C。
3．B
解析：A．化学反应平衡时对于同一物质，其正、逆反应速率相等，而对于同一反应得不同物质，其反应速率之比等于其化学计量系数之比，由题可知，若，可知二氧化碳正、逆反应速率相等，则反应到达平衡状态，A正确；
B．因为反应是由固体生成气体的反应，在题目条件下生成的两种气体的比例始终不变，则混合气体的相对分子质量也始终不变，不能作为判断平衡的依据，B错误；
C．混合气体的平均密度，其中ｍ总为混合气体的质量，在恒容密闭的条件下，若反应未到达平衡，则ｍ总大小会不断变化，可推得若混合气体密度不变，则反应到达平衡状态，C正确；
D．反应未到达平衡，气体的总物质的量的大小会不断变化，可以作为判断平衡的依据，D正确；
故选B。
4．C
【分析】A．催化剂可以降低活化能，不影响焓变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，根据△G＝△H−T△S可知，该反应在低温下自发进行；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6ml−0.3ml＝0.3ml，根据 计算v(N2)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，据此解答。
解析：A．加入催化剂活化能E降低，但不影响焓变，△H不变，由图1可知，合成氨是焓减熵减过程，△G＜0反应自发进行，根据△G＝△H−T△S可知，该反应在低温下自发进行，故A错误；
B．由图2可知，0～10min内氮气的物质的量变化量为0.6ml−0.3ml＝0.3ml，，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.015ml/(L•min)＝0.045ml/(L•min)，11min压缩体积，压强增大，平衡向正反应移动，平衡时氮气的物质的量小于原平衡，故n(N2)的变化曲线为d，故B错误；
C．图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于平衡状态，故a、b、c都处于平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c的氮气的转化率最高，故C正确；
D．由图3可知，氢气的起始物质的量相同时，温度T1平衡后，氨气的含量更高，该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应移动，故温度T1＜T2，温度越高化学平衡越低，故K1＞K2，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查反应进程与反应热关系图象、化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等，难度中等，理解外界条件对平衡的影响是解题关键。
5．B
解析：A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，对反应速率没有影响，A错误；
B．Ⅰ的平衡状态中甲醇的含量高于Ⅱ平衡状态中甲醇，即Ⅰ的平衡状态中气体的总物质的量小于Ⅱ平衡状态中气体的总物质的量，根据 知M(Ⅱ)C．图丙中a改变的条件可能是加入催化剂也可能是改变压强，C错误；
D．点的 〈 ，平衡向正反应移动〉，D错误；
故选B。
6．C
解析：A．使用催化剂不影响平衡，不能改变转化率，A正确；
B．使用催化剂能同等程度的改变反应速率，B正确；
C．反应达到平衡后，相同时间段内物质的改变量均为零，C错误；
D．平衡时混合物的组成不会改变，催化剂对平衡不影响，D正确；
故选C。
7．C
解析：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，达到平衡状态后，增大平衡体系的压强（减小容器体积），平衡不移动，正、逆反应速率仍相等，但由于压强增大，所以正、逆反应速率同等程度地增大，故选C。
8．A
解析：压强变化时，平衡不发生移动，主要考虑两种情况：一是没有气体参加的反应，二是反应前后气体体积不发生改变的反应，B、C、D选项所给方程式反应前后气体的体积发生改变，压强的改变会使平衡发生移动，A项中反应前后气体体积没有改变，所以压强变化时平衡不发生移动，故答案为A。
二、非选择题
9． +247 升高温度和降低压强 Y 活化能 反应热 c
【分析】催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热。
解析：(1)已知：
①C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= -75kJ·ml-1
②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH =-394kJ·ml-1
③C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH=-111 kJ·ml-1
利用盖斯定律可知，2×③-①-②可得CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)，其ΔH =+247kJ·ml-1；该反应是熵增的反应，而且是吸热反应，所以从温度和压强的角度考虑，有利于提高CH4平衡转化率的条件是升高温度和降低压强；
(2)①由表中数据分析：从有利于催化重整的角度考虑，积碳反应中X和Y的活化能相差不大，消碳反应中Y的活化能比X的低得多，所以应选用的催化剂为Y；催化剂可以改变同一化学反应的活化能，但不能改变其反应热；
②根据某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)可知，沉积碳的生成速率v与p(CO2)成反比。根据在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势图，可判断同一条件下c的速率最小，所以c的p(CO2)数值最大。
10． 放热 E1-E2 无影响 催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变 减小 减小
解析：（1）反应物的能量和大于生成物，该反应是放热反应；反应热△H= E1-E2；
（2）催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变，所以E的大小对该反应的反应热无影响；
（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，说明降低反应物和生成物的活化能，即E1和E2均减小。