2025版新教材高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控課時(shí)作業(yè)新人教版選擇性必修1

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.合成氨工業(yè)中N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，選擇相宜的壓強(qiáng)時(shí)，不須要考慮的因素是()A.反應(yīng)速率B．平衡移動(dòng)C.設(shè)備成本D．催化劑活性2.中國鍋爐燃煤采納沸騰爐漸漸增多，采納沸騰爐好處在于()A.增大煤炭燃燒時(shí)的燃燒熱并形成清潔能源B.削減爐中雜質(zhì)氣體(如SO2等)的形成C.提高煤炭的熱效率并削減CO2的排放D.使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率3.比較合成氨合成塔與制硫酸接觸室中的反應(yīng)，下列說法錯(cuò)誤的是()A.都運(yùn)用了合適的催化劑B.都選擇了較高的溫度C.都選擇了較高的壓強(qiáng)D.都未按化學(xué)方程式的系數(shù)進(jìn)行投料反應(yīng)4.其他條件相同時(shí)，不同pH條件下，用濃度傳感器測(cè)得反應(yīng)2A＋B===3C＋D中產(chǎn)物D的濃度隨時(shí)間變更的關(guān)系如圖。工業(yè)上利用該反應(yīng)生產(chǎn)D的相宜pH為()A.8.8B．7.5C.8.2D．6.85.某生產(chǎn)中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)?M(g)ΔH＜0，下列有關(guān)說法正確的是()A.工業(yè)上合成M時(shí)，肯定采納高壓條件，因?yàn)楦邏河欣贛的生成B.若物質(zhì)B廉價(jià)易得，工業(yè)上一般采納加入過量的B以提高A和B的轉(zhuǎn)化率C.工業(yè)上一般采納較高溫度合成M，因溫度越高，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高D.工業(yè)生產(chǎn)中常采納催化劑，因?yàn)樯a(chǎn)中運(yùn)用催化劑可提高M(jìn)的日產(chǎn)量6.下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關(guān)生產(chǎn)條件的調(diào)控作用分析正確的是()A.①中“凈化”可以防止催化劑中毒，③選擇高效催化劑可以使原料完全轉(zhuǎn)化成氨B.②中“加壓”可以加快反應(yīng)速率，因?yàn)樵谠搲簭?qiáng)下催化劑的活性最大C.③一般選擇限制反應(yīng)溫度為700℃左右D.④⑤有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本7.已知二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng)。下列關(guān)于接觸法制硫酸的敘述中正確的是()A.為提高SO2的轉(zhuǎn)化率，接觸室內(nèi)反應(yīng)溫度選定在400℃～500℃B.為防止催化劑中毒，爐氣在進(jìn)入接觸室之前須要凈化C.為防止污染大氣，從汲取塔出來的尾氣常用澄清石灰水汲取D.為提高SO3的汲取效率，用稀硫酸代替水汲取SO38.接觸法制硫酸，接觸室中的反應(yīng)如下：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＜0，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如下表所示：在實(shí)際生產(chǎn)中，下列條件最相宜的是()A.溫度400℃、壓強(qiáng)1.01×104kPaB.溫度500℃、壓強(qiáng)1.01×103kPaC.溫度500℃、壓強(qiáng)1.01×104kPaD.溫度400℃、壓強(qiáng)1.01×102kPa9.中科院大連化物所的材料化學(xué)探討團(tuán)隊(duì)在催化合成氨的探討過程中，開發(fā)了過渡金屬－氫化鋰復(fù)合催化劑，實(shí)現(xiàn)了氨的低溫催化合成。下列說法正確的是()A.優(yōu)良的催化劑能使正、逆反應(yīng)速率顯著增大，能提高氨氣的平衡產(chǎn)率B.催化劑主要的功能是降低了反應(yīng)所需的活化能，變更了反應(yīng)的焓變C.合成氣中含有的雜質(zhì)可能影響過渡金屬－氫化鋰復(fù)合催化劑的催化效果，引起催化劑中毒D.合成氨時(shí)，運(yùn)用過渡金屬－氫化鋰復(fù)合催化劑不能起到節(jié)能的效果10.已知除去NO的一種反應(yīng)如下：主反應(yīng)：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)?4N2(g)＋6H2O(g)ΔH副反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)?4NO(g)＋6H2O(g)相同條件下，在甲、乙兩種催化劑作用下進(jìn)行上述反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.ΔH<0B.乙催化劑的催化效果要強(qiáng)于甲C.變更催化劑的選擇性，可以削減副反應(yīng)的發(fā)生D.相同條件下選擇高效催化劑，可以提高M(jìn)點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率11.二氧化碳的化工利用是降低大氣中二氧化碳濃度的有效途徑，二氧化碳加氫制甲烷是該領(lǐng)域的最佳選擇。反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)?CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－164.7kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41.2kJ·mol－1反應(yīng)Ⅲ：2CO(g)＋2H2(g)?CO2(g)＋CH4(g)ΔH＝－247.1kJ·mol－1向恒壓密閉容器中通入1molCO2和4molH2，不同溫度下，使反應(yīng)均進(jìn)行tmin，測(cè)得CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變更如圖所示。下列說法中不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c（CH4）·c2（H2O）,c（CO2）·c4（H2）)B.圖中曲線B表示CH4的物質(zhì)的量隨溫度的變更C.為提高CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，須要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑D.CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)在任何溫度下均能自發(fā)12.鳥糞石(MgNH4PO4)沉淀法是一種新的處理高氨氮廢水的方法，其基本原理是通過向高氨氮廢水中投加含Mg2＋的化合物和磷酸鹽，使之與NHeq\o\al(＋,4)生成MgNH4PO4沉淀，將氨氮從廢水中除去。處理高氨氮廢水時(shí)，氨氮去除率、磷酸根離子殘留濃度與溶液pH的關(guān)系如圖。下列說法正確的是()A.最相宜的有效處理高氨氮廢水的鎂的化合物為Mg(OH)2B.除去廢水中的氨氮時(shí)，限制溶液pH的合理范圍為7～8C.除去廢水中的氨氮時(shí)，pH過高不易形成MgNH4PO4沉淀D.氨氮廢水有利于植物的生長，高氨氮廢水可干脆排放到河流中13.某化工廠生產(chǎn)硝酸的流程如圖1所示；其他條件相同時(shí)，裝置③中催化劑鉑網(wǎng)的成分、溫度與氧化率的關(guān)系如圖2所示。下列說法不正確的是()A.該流程中，裝置①③④中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)B.裝置②中利用氨易液化的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物和生成物的分別C.裝置③中最佳反應(yīng)條件是鉑網(wǎng)成分為純鉑、溫度為900℃D.裝置④中通入過量空氣可以提高硝酸的產(chǎn)率關(guān)鍵實(shí)力綜合練一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.以硫酸工業(yè)的SO2尾氣、氨、石灰石、焦炭、碳酸氫銨和氯化鉀等為原料可以合成有重要應(yīng)用價(jià)值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)，合成路途如下，下列有關(guān)說法不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ中需鼓入足量空氣以保證二氧化硫充分氧化生成硫酸鈣B.反應(yīng)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CaSO4＋4C===CaS＋4CO↑C.反應(yīng)Ⅳ需限制溫度在60～70℃，目的之一是削減碳酸氫銨的分解D.反應(yīng)Ⅴ中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥，可與鉀肥(如碳酸鉀)合用，更有利于植物的生長2.二氧化鈦在肯定波長光的照耀下，可有效降解甲醛、苯等有機(jī)物，效果長久，且自身對(duì)人體無害。某課題組探討了溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖所示。下列推斷不正確的是()A.在0～20min之間，pH＝7時(shí)R的降解速率為7×10－6mol·L－1·min－1B.R的起始濃度不同，無法推斷溶液的酸堿性對(duì)R的降解速率的影響C.在這三種pH條件下，二氧化鈦對(duì)pH＝2的R溶液催化降解效率最好D.在0～50min之間，R的降解百分率pH＝2等于pH＝73.焦炭常用于冶煉工業(yè)。已知反應(yīng)①：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；反應(yīng)②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反應(yīng)①、②的反應(yīng)趨勢(shì)與溫度關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0B.983K是兩個(gè)反應(yīng)主次趨勢(shì)變更的轉(zhuǎn)折點(diǎn)C.L1對(duì)應(yīng)反應(yīng)①D.當(dāng)溫度低于983K時(shí)，過量焦炭的氧化產(chǎn)物以反應(yīng)②生成CO2為主4.已知用甲醇制乙烯、丙烯等烯烴時(shí)，在溫度為400℃時(shí)，發(fā)生的主反應(yīng)為2CH3OH?C2H4＋2H2O、3CH3OH?C3H6＋3H2O，副反應(yīng)為2CH3OH?CH3OCH3＋H2O。乙烯和丙烯的選擇性(轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)及丙烯對(duì)乙烯的比值(Cat.1和Cat.2代表兩種等量的催化劑)如圖所示，下列說法不正確的是()A.運(yùn)用Cat.2反應(yīng)2小時(shí)后乙烯和丙烯的選擇性下降B.運(yùn)用Cat.1反應(yīng)3小時(shí)后產(chǎn)生的烯烴主要是乙烯C.運(yùn)用Cat.2反應(yīng)3小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的烯烴主要是丙烯D.運(yùn)用Cat.1時(shí)乙烯和丙烯的選擇性始終高于運(yùn)用Cat.2時(shí)5.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：①CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1③CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH3不同壓強(qiáng)下，依據(jù)n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變更關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A.依據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH3＝＋40.9kJ·mol－1B.選擇合適的催化劑可以提高反應(yīng)①的選擇性，但不變更CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率C.為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，反應(yīng)條件應(yīng)選擇高溫、高壓D.T1溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的緣由是：該溫度下，主要發(fā)生反應(yīng)③6.利用CO2合成甲醇的反應(yīng)為：CO2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3OH(g)＋H2O(g)。恒壓條件下，在密閉容器中通入1molCO2和3molH2反應(yīng)一段時(shí)間，在運(yùn)用分子篩膜和催化劑與兩者均不運(yùn)用時(shí)，甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變更如圖所示(已知分子篩膜能選擇性分別出H2O)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.P點(diǎn)：v正<v逆B.曲線n表示反應(yīng)運(yùn)用了催化劑和分子篩膜C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等D.高溫高壓條件下合成甲醇效率最高7.以CH3CH===CH2、NH3、O2為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的化學(xué)方程式如下所示：反應(yīng)Ⅰ.2C3H6(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)?2C3H3N(g)＋6H2O(g)；反應(yīng)Ⅱ.C3H6(g)＋O2(g)?C3H4O(g)＋H2O(g)。反應(yīng)相同時(shí)間，丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖a所示，丙烯腈和丙烯醛的平衡產(chǎn)率與eq\f(n（氨）,n（丙烯）)的關(guān)系如圖b所示。(丙烯腈的選擇性＝eq\f(丙烯腈的物質(zhì)的量,反應(yīng)的丙烯的物質(zhì)的量)×100%)下列說法不正確的是()A.其他條件不變，增大壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率B.圖a中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時(shí)間能提高丙烯腈產(chǎn)率C.圖a中Y點(diǎn)所示條件下，改用對(duì)丙烯腈選擇性更好的催化劑能提高丙烯腈產(chǎn)率D.由圖b中Z點(diǎn)可知，該溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為K＝eq\f(c（C3H4O）·c（H2O）,c（C3H6）·c（O2）)8.硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，目前主要采納“接觸法”進(jìn)行生產(chǎn)。有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3。下列說法不正確的是()A.只要選擇相宜的條件：SO2和O2就能全部轉(zhuǎn)化為SO3B.上升溫度會(huì)使正反應(yīng)速率加快、逆反應(yīng)速率加快C.若用18O原子組成的O2參與反應(yīng)，平衡時(shí)SO2中也會(huì)含有18OD.在工業(yè)合成SO3時(shí)，要同時(shí)考慮反應(yīng)速率和反應(yīng)能達(dá)到的限度兩方面的問題二、非選擇題9.煙氣中含有的高濃度SO2、氮氧化物有害物質(zhì)及酸性廢水中的NOeq\o\al(－,3)，在排放前必需進(jìn)行脫硫、脫硝、脫氮處理。(1)H2Y2－是乙二胺四乙酸根離子，與Fe2＋形成的絡(luò)合物FeY2－可用于汲取煙氣中的NO。其汲取原理：FeY2－(aq)＋NO(g)?FeY2－(NO)(aq)ΔH<0。將含NO的煙氣以肯定的流速通入起始溫度為50℃的FeY2－溶液中。NO汲取率隨通入煙氣的時(shí)間變更如圖1所示。時(shí)間越長，NO汲取率越低的緣由是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)H2O2在催化劑α－FeOOH的表面上，分解產(chǎn)生·OH?！H較H2O2和O2更易與煙氣中的NO、SO2發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)后所得產(chǎn)物的離子色譜如圖2所示。①寫出·OH氧化NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。②當(dāng)H2O2濃度肯定時(shí)，NO的脫除效率與溫度的關(guān)系如圖3所示。升溫至80℃以上，大量汽化的H2O2能使NO的脫除效率顯著提高的緣由是________________________________________，溫度高于180℃，NO的脫除效率降低的緣由是________________________________________________。(3)用H2消退酸性廢水中的NOeq\o\al(－,3)是一種常用的電化學(xué)方法。其反應(yīng)原理如圖4所示。請(qǐng)結(jié)合上述反應(yīng)過程用合適的文字描述Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)在其中的作用：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10.(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和劑。用乙醇與異丁烯(以IB表示)在催化劑HZSM-5催化下合成ETBE，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C2H5OH(g)＋I(xiàn)B(g)?ETBE(g)ΔH?；卮鹣铝袉栴}：反應(yīng)物被催化劑HZSM-5吸附的依次與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示，該反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1。反應(yīng)歷程的最優(yōu)途徑是________(填“C1”“C2”或“C3”)。(2)肯定條件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化劑對(duì)燃煤煙氣回收。反應(yīng)為2CO(g)＋SO2(g)eq\o(=====,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋S(l)ΔH＝－270kJ·mol－1。①其他條件相同、催化劑不同，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變更如圖1，F(xiàn)e2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高，不考慮催化劑價(jià)格因素，選擇Fe2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是：______________________________________________________________。②某科研小組用Fe2O3作催化劑。在380℃時(shí)，分別探討了n(CO)∶n(SO2)為1∶1、3∶1時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率的變更狀況(圖2)。則圖2中表示n(CO)∶n(SO2)＝3∶1的變更曲線為________________________________________________________________________。(3)已知NO2存在如下平衡：2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0，在肯定條件下NO2與N2O4的消耗速率與各自的分壓(分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))有如下關(guān)系：v(NO2)＝k1×p2(NO2)，v(N2O4)＝k2×p(N2O4)，相應(yīng)的速率與其分壓關(guān)系如圖3所示?？隙囟认拢琸1、k2與平衡常數(shù)Kp(壓力平衡常數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)間的關(guān)系是k1＝________；在圖標(biāo)出點(diǎn)中，指出能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是________________________________________，理由是__________________________________________________________________________________。學(xué)科素養(yǎng)升級(jí)練1.探討表明，納米0價(jià)金屬能去除地下水中的NOeq\o\al(－,3)，不同初始pH和不同金屬組成對(duì)NOeq\o\al(－,3)的去除效果如圖所示。圖1初始pH＝5.5，圖2初始pH＝2，NOeq\o\al(－,3)初始濃度均為50mg·L－1，納米級(jí)金屬添加量均為2g·L－1。下列說法正確的是()A.納米鐵的去除效果優(yōu)于納米鎳B.圖2納米鐵反應(yīng)60min時(shí)NOeq\o\al(－,3)去除率67.2%，則60min內(nèi)v(NOeq\o\al(－,3))＝0.56mol·L－1·min－1C.當(dāng)加入的金屬是Fe0/Ni0/5/1，在不同的初始pH下，經(jīng)過60min后，NOeq\o\al(－,3)的去除率相等D.其他條件相同時(shí)，若pH過低，可能會(huì)導(dǎo)致去除率下降2.化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)具有主動(dòng)意義，下列關(guān)于調(diào)控措施的說法錯(cuò)誤的是()A.硫酸工業(yè)中，為提高SO2的轉(zhuǎn)化率，通入的空氣越多越好B.工業(yè)合成氨，從生產(chǎn)實(shí)際條件考慮，不盲目增大反應(yīng)壓強(qiáng)C.工業(yè)合成氨，考慮催化劑的活性選擇400～500℃的反應(yīng)溫度D.煉鐵高爐的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在下端有利于燃料充分利用3.氮是生命體的重要組成元素，自然界中氮的循環(huán)對(duì)于生命活動(dòng)有重要意義。(1)一種利用鋰及其化合物的循環(huán)，將空氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3的過程如圖所示。①X的化學(xué)式為________________。②轉(zhuǎn)化(Ⅲ)是電解熔融LiOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。(2)廢水中氨氮(以NH3或NHeq\o\al(＋,4)形式存在)含量過高，干脆排放會(huì)造成水體富養(yǎng)分化。用NaClO可以將氨氮氧化去除，已知NH3比NHeq\o\al(＋,4)更易被氧化。NaClO除去水中氨氮的反應(yīng)過程如下：NaClO＋H2O?NaOH＋HClONH3＋HClO===NH2Cl＋H2O2NH2Cl＋HClO===N2↑＋3HCl＋H2O①限制含氨氮廢水的量和加入NaClO的量肯定，測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間，氨氮的去除率與溶液初始pH的關(guān)系如圖1所示。(a)當(dāng)pH＜6時(shí)，氨氮去除率隨溶液pH上升而上升的緣由是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(b)當(dāng)pH>10時(shí)，氨氮去除率隨溶液pH上升而降低的緣由是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②限制溶液的pH＝7，測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間，溶液中的氨氮、總氮(全部含氮微粒)的去除率隨初始m(NaClO)∶m(NH3)的比例如圖2所示。當(dāng)m(NaClO)∶m(NH3)>7.6，隨m(NaClO)∶m(NH3)的增大，氨氮去除率始終接近100%，而總氮去除率漸漸降低的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③NaClO與NH3恰好完全反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)的n(NaClO)∶n(NH3)的理論值是1.5.限制溶液的pH＝7，測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間，溶液中余氯含量與投入n(NaClO)∶n(NH3)的比值關(guān)系如圖3所示。水中的余氯的計(jì)算方法是向水中加入足量KI，生成的I2的物質(zhì)的量看成是水中Cl2的物質(zhì)的量。當(dāng)n(NaClO)∶n(NH3)＝1時(shí)，溶液中余氯含量較大的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)“球磨法”是一種基于機(jī)械化學(xué)在溫柔條件下由氮?dú)夂铣砂钡男路桨?，?5℃、100kPa條件下合成氨，氨的體積分?jǐn)?shù)可達(dá)82.5%，其原理如圖所示。①下列關(guān)于“球磨法”的說法正確的是________。A.鐵粉碰撞活化后產(chǎn)生缺陷密度越大，N2的吸附率越高B.可降低氫氣與氮?dú)馍砂睔獾撵首儯狗磻?yīng)更易進(jìn)行C.反應(yīng)在溫柔條件下進(jìn)行，不涉及化學(xué)鍵的斷裂與形成②機(jī)械碰撞有助于鐵粉缺陷的形成，而摩擦生熱會(huì)使體系溫度上升。如圖是N2吸附量、體系溫度隨球磨轉(zhuǎn)速變更曲線，應(yīng)選擇的最佳轉(zhuǎn)速約________轉(zhuǎn)/分鐘；若選擇500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，N2的吸附量降低的緣由是____________________________________________________________________________________________________。(2)在一種新型催化劑的作用下，用氫氣催化還原NO是目前工業(yè)上去除尾氣中NO較志向的方法。主反應(yīng)：2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1副反應(yīng)：2NO(g)＋H2(g)?N2O(g)＋H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1①2NO(g)＋N2(g)?2N2O(g)ΔH________kJ·mol－1。②某溫度下H2的體積分?jǐn)?shù)對(duì)H2－NO反應(yīng)的影響如圖所示。當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)大于600×10－6時(shí)，N2的體積分?jǐn)?shù)呈下降趨勢(shì)，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1．答案：D解析：該反應(yīng)為有氣體參與的反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)，各物質(zhì)的濃度增大，反應(yīng)速率加快，提高氨氣的生成速率，這是須要考慮的因素，故A不選；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的總量發(fā)生變更的反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利于提高氨氣的生成，這是須要考慮的因素，故B不選；增大壓強(qiáng)，須要設(shè)備耐壓實(shí)力要大，就要考慮到制造耐壓設(shè)備的成本，這是須要考慮的因素，故C不選；催化劑的活性與溫度有關(guān)，與壓強(qiáng)沒有關(guān)系，選擇相宜的壓強(qiáng)時(shí)，不須要考慮催化劑的活性，故D可選。2．答案：D解析：能增大煤炭與氧氣的接觸面積，依舊會(huì)有SO2生成，燃燒熱不變，所以不能使煤變成清潔能源，A錯(cuò)誤；反應(yīng)物不變，燃燒過程不變，不能削減有害雜質(zhì)氣體(如SO2等)的形成，B錯(cuò)誤；燃燒產(chǎn)物不變，依舊有CO2的生成，不能削減CO2的排放，C錯(cuò)誤；鍋爐燃煤時(shí)用鼓風(fēng)機(jī)將煤粉吹起，成沸騰狀燃燒，這樣能增大煤炭與氧氣的接觸面積使煤燃燒充分，從而提高燃料的利用率，D正確。3．答案：C解析：對(duì)于合成氨來說，在合成塔里選擇高溫、較高壓以及催化劑條件反應(yīng)生成氨氣，而制硫酸接觸室中的反應(yīng)為二氧化硫與氧氣在催化劑高溫條件下生成三氧化硫，兩者都是可逆反應(yīng)，據(jù)此分析解答。合成氨、合成塔與制硫酸接觸室中的反應(yīng)，都運(yùn)用了合適的催化劑，故A正確；合成氨、合成塔與制硫酸接觸室中的反應(yīng)，都選擇了較高的溫度，故B正確；合成氨、合成塔中選擇較高的壓強(qiáng)，而制硫酸接觸室中的反應(yīng)沒有選擇較高的壓強(qiáng)，高壓對(duì)設(shè)備要求高，故C錯(cuò)誤；合成氨、合成塔與制硫酸接觸室中的反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，則都未按化學(xué)方程式的系數(shù)進(jìn)行投料反應(yīng)，故D正確。4．答案：D解析：據(jù)圖可知當(dāng)pH為6.8時(shí)，經(jīng)過相同的時(shí)間產(chǎn)物D的濃度最大，所以工業(yè)上利用該反應(yīng)生產(chǎn)D的相宜pH為6.8。5．答案：D解析：雖然高壓會(huì)使該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，但高壓對(duì)設(shè)備的要求更高，能耗更高，應(yīng)綜合各種因素實(shí)行合適的壓強(qiáng)，并不肯定要高壓，A錯(cuò)誤；增加B可以提高A的轉(zhuǎn)化率，但B的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)焓變小于0，為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，C錯(cuò)誤；催化劑可以提高反應(yīng)速率，單位時(shí)間內(nèi)生成更多的M，提高日產(chǎn)量，D正確。6．答案：D解析：“凈化”的目的是除去P、S、As的化合物，防止這些物質(zhì)使催化劑中毒而失去活性是對(duì)的，但③選擇高效催化劑只能加快反應(yīng)速率，并不能使平衡移動(dòng)，故A分析錯(cuò)誤；②中“加壓”只是為了加快反應(yīng)速率，并不是該壓強(qiáng)下催化劑的活性最大，故B分析錯(cuò)誤；工業(yè)合成氨反應(yīng)一般采納500℃左右，因?yàn)榇呋瘎┰?00℃時(shí)活性最強(qiáng)，而不是700℃左右，故C說法錯(cuò)誤；合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能反應(yīng)完全，步驟④⑤將未反應(yīng)完全的氫氣和氮?dú)馔ㄟ^液化和氨氣分別開來，循環(huán)運(yùn)用，有利于提高原料的利用率，能節(jié)約生產(chǎn)成本，故D分析正確。7．答案：B解析：二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，接觸室內(nèi)反應(yīng)溫度選定在400℃～500℃是為了加快反應(yīng)速率和提高催化劑的活性，A錯(cuò)誤；雜質(zhì)氣體可能導(dǎo)致催化劑發(fā)生不良反應(yīng)而失去了催化的效能，即催化劑中毒，故為防止催化劑中毒，爐氣在進(jìn)入接觸室之前須要凈化，B正確；澄清石灰水的溶質(zhì)為氫氧化鈣，氫氧化鈣溶解度較小，不利于大量汲取尾氣，故為防止污染大氣，從汲取塔出來的尾氣用氨水汲取，C錯(cuò)誤；為了防止形成酸霧，一般用98.3%硫酸汲取三氧化硫形成硫酸，D錯(cuò)誤。8．答案：D解析：由反應(yīng)可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2轉(zhuǎn)化率降低，所以溫度選擇400℃；分析表中數(shù)據(jù)可知，增大氣體壓強(qiáng)，能相應(yīng)提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率，但提高不多，常壓下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，在實(shí)際生產(chǎn)中加壓必需增加設(shè)備和能量，增大成本，所以壓強(qiáng)選擇1.01×102kPa，故選D。9．答案：C解析：催化劑能降低反應(yīng)的活化能，變更反應(yīng)速率，但不能提高氨氣的平衡產(chǎn)率，故A錯(cuò)誤；催化劑降低了反應(yīng)所需的活化能，不改變更學(xué)平衡，不會(huì)變更該反應(yīng)的焓變，故B錯(cuò)誤；合成氣中含有的雜質(zhì)可能會(huì)與過渡金屬－氫化鋰復(fù)合催化劑活性中的化學(xué)成分作用，形成沒有活性的物質(zhì)，而影響催化效果，故C正確；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，可以起到節(jié)能的效果，故D錯(cuò)誤。10．答案：D解析：據(jù)圖可知溫度上升到肯定程度后接著上升溫度NO的轉(zhuǎn)化率下降，說明上升溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，故A正確；據(jù)圖可知相同溫度條件下運(yùn)用催化劑乙時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率更大，即乙催化劑的催化效果要強(qiáng)于甲，故B正確；變更催化劑的選擇性，只降低主反應(yīng)的活化能，加快主反應(yīng)的反應(yīng)速率，可以削減副反應(yīng)的發(fā)生，故C正確；催化劑只變更反應(yīng)速率，不能變更平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯(cuò)誤。11．答案：D解析：反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c（CH4）·c2（H2O）,c（CO2）·c4（H2）)，A正確；B曲線先上升，后降低，說明低于600℃，t時(shí)間反應(yīng)未達(dá)到平衡，隨著溫度上升，反應(yīng)速率上升，物質(zhì)的量增大，超過600℃，反應(yīng)達(dá)到平衡，上升溫度，物質(zhì)的量削減，說明反應(yīng)逆向移動(dòng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均為放熱反應(yīng)，故甲烷的平衡量會(huì)削減，故B曲線為CH4，B正確；CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，須要增加反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ，削減反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均為放熱反應(yīng)，低溫條件利于正反應(yīng)的進(jìn)行，故須要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑，C正確；依據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅰ得到CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1－(－164.7kJ·mol－1)＝205.9kJ·mol－1>0，此反應(yīng)是氣體體積增加的反應(yīng)，ΔS>0，吉布斯自由能ΔG＝ΔH－TΔS<0時(shí)，反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，故高溫下自發(fā)進(jìn)行，D錯(cuò)誤。12．答案：C解析：運(yùn)用化學(xué)沉淀劑處理高氨氮廢水時(shí)，向高氨氮廢水中投入含有Mg2＋的物質(zhì)和磷酸鹽，調(diào)整溶液pH，與NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)生成MgNH4PO4沉淀，而Mg(OH)2難溶，故A錯(cuò)誤；依據(jù)圖像分析，當(dāng)限制pH在8.5～9.5范圍內(nèi)，氨氮去除率較高，故B錯(cuò)誤；當(dāng)pH范圍在9～11時(shí)，溶液中總磷濃度隨pH增大而增大，考慮溶液堿性增加，MgNH4PO4在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，故C正確；高氨氮廢水不能干脆排放到河流中，會(huì)造成河水的富養(yǎng)分化，故D錯(cuò)誤。13．答案：C解析：該流程中，裝置①③④中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；裝置②中利用氨易液化的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物和生成物的分別，B項(xiàng)正確；裝置③中最佳反應(yīng)條件是鉑網(wǎng)成分為含10%銠的鉑、溫度為900℃，C項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置④中通入過量空氣可以提高硝酸的產(chǎn)率，D項(xiàng)正確。關(guān)鍵實(shí)力綜合練1．答案：D解析：過量的空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，故A正確；反應(yīng)Ⅲ化學(xué)方程式為：CaSO4＋4C=CaS＋4CO↑，故B正確；防止碳酸氫銨在溫度過高時(shí)分解得不到須要的目標(biāo)產(chǎn)物，故C正確；氯化銨含N元素，是一種氮肥，但鉀肥(如碳酸鉀)是堿性肥料，兩者不能混合運(yùn)用，易發(fā)生雙水解，有氨氣逸出，降低肥效，故D錯(cuò)誤。2．答案：B解析：由圖可知pH＝7的R的初始濃度為1.8×10－4mol·L－1，20min時(shí)R的濃度為0.4×10－4mol·L－1，則0～20min之間R的降解速率為7×10－6mol·L－1·min－1，故A正確；依據(jù)不同pH曲線的傾斜度不同可以看出酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，故B錯(cuò)誤；由圖分析可以知道：溶液酸性越強(qiáng)，線的斜率越大，R的降解速率越大，所以在這三種pH條件下，二氧化鈦對(duì)pH＝2的R溶液催化降解效率最好，故C正確；由圖可知：在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時(shí)反應(yīng)物R都能完全降解，所以降解百分率相等，故D正確。3．答案：C解析：生成物氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)系數(shù)之和小于反應(yīng)物氣體化學(xué)計(jì)量系數(shù)之和，所以ΔS＜0，則－TΔS＞0，依據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS，因?yàn)槟軡M意ΔG＜0，所以ΔH＜0，A正確；ΔG越小，說明它能夠反應(yīng)的趨勢(shì)更大，983K時(shí)兩反應(yīng)的ΔG相等，之后兩反應(yīng)的ΔG大小關(guān)系發(fā)生變更，則反應(yīng)主次趨勢(shì)發(fā)生變更，所以983K是反應(yīng)趨勢(shì)變更的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，B正確；反應(yīng)①的ΔS>0，則－ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2對(duì)應(yīng)反應(yīng)①，C錯(cuò)誤；當(dāng)溫度低于983K時(shí)，L1的ΔG更小，所以以反應(yīng)②為主，產(chǎn)物以CO2為主，D正確。4．答案：C解析：運(yùn)用Cat.2反應(yīng)2小時(shí)后生成的副產(chǎn)物二甲醚增多，導(dǎo)致乙烯和丙烯的選擇性下降，A正確；運(yùn)用Cat.1，反應(yīng)在3小時(shí)后，丙烯對(duì)乙烯的比值小于1.0，此時(shí)產(chǎn)生的烯烴主要是乙烯，B正確；運(yùn)用Cat.2，反應(yīng)在3小時(shí)內(nèi)，丙烯對(duì)乙烯的比值小于1.0，此時(shí)產(chǎn)生的烯烴主要是乙烯，C錯(cuò)誤；運(yùn)用Cat.1時(shí)乙烯和丙烯的選擇性始終高于運(yùn)用Cat.2時(shí)，D正確。5．答案：C解析：①CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1③CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH3依據(jù)蓋斯定律①－②＝③，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝＋40.9kJ·mol－1，A正確；催化劑不會(huì)變更平衡轉(zhuǎn)化率，B正確；結(jié)合圖像可知為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，溫度應(yīng)選擇低溫，由①和②可知為提高CH3OH的平衡產(chǎn)率，溫度應(yīng)選擇低溫，由①和②可知，要提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，壓強(qiáng)應(yīng)選擇高壓，即為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，反應(yīng)條件應(yīng)選擇低溫、高壓，C錯(cuò)誤；T1溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)，說明該溫度下，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)幾乎無影響，則該溫度下，主要發(fā)生反應(yīng)③，D正確。6．答案：D解析：由圖像可知，在相同溫度下，n的產(chǎn)率高于m，說明n的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率更大，已知分子篩能分別出H2O，有利于平衡正向移動(dòng)，故n表示運(yùn)用了分子篩；由n知，當(dāng)溫度高于肯定值后，上升溫度，甲醇的產(chǎn)率下降，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由此解答。結(jié)合n線，P點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到平衡，由上述分析，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動(dòng)，故v正<v逆，故A正確；由上述分析可知，n線表示運(yùn)用了分子篩和催化劑，故B正確；由于加入的CO2和H2為1∶3，轉(zhuǎn)化的CO2和H2也為1∶3，故兩者的轉(zhuǎn)化率相等，故C正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度太高會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，不利于產(chǎn)率的提高，故D錯(cuò)誤。7．答案：A解析：2C3H6＋2NH3＋3O2?2C3H3N(g)＋6H2O(g)是氣體體積增大的反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，丙烯腈平衡產(chǎn)率降低，故A錯(cuò)誤；由圖可知，X點(diǎn)丙烯腈的產(chǎn)率未達(dá)到最大值，所以在X點(diǎn)的條件下，延長反應(yīng)時(shí)間能提高丙烯腈的產(chǎn)率，故B正確；Y點(diǎn)丙烯腈的產(chǎn)率達(dá)到最大值，改用對(duì)丙烯腈選擇性更好的催化劑，可以增加丙烯腈的產(chǎn)率，削減副產(chǎn)物的量，故C正確；反應(yīng)Ⅱ中生成物和反應(yīng)物均為氣態(tài)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝eq\f(c（C3H4O）·c（H2O）,c（C3H6）·c（O2）)，故D正確。8．答案：A解析：SO2和O2轉(zhuǎn)化為SO3，是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)有限度，則SO2和O2不能全部轉(zhuǎn)化為SO3，故A說法錯(cuò)誤；上升溫度，無論正逆反應(yīng)速率都會(huì)加快，故B的說法正確；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子重新組合，在重新組合過程中，SO2中也會(huì)含有18O，故C的說法正確；因合成SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以工業(yè)合成SO3時(shí)，要同時(shí)考慮反應(yīng)速率和反應(yīng)能達(dá)到的限度兩方面的問題，故D說法正確。9．答案：(1)反應(yīng)放熱，溫度上升，不利于NO的汲?。浑S著反應(yīng)進(jìn)行，F(xiàn)eY2－濃度降低(2)①3·OH＋NO=HNO3＋H2O②汽化的H2O2與催化劑的接觸更充分，產(chǎn)生更多的·OH，·OH濃度增大，與NO混合更充分，NO的脫除效率顯著提高180℃以后，H2O2分解成O2和H2O，·OH的濃度下降，NO的脫除效率下降(3)H2在Pd表面失去電子，傳遞給Fe3O4，其中的Fe(Ⅲ)得到電子，被還原為Fe(Ⅱ)，F(xiàn)e(Ⅱ)又失去電子，將電子傳遞給NOeq\o\al(－,3)，NOeq\o\al(－,3)被還原為N2，F(xiàn)e(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)之間相互轉(zhuǎn)化過程中起到了傳遞電子的作用解析：(1)①反應(yīng)放熱，溫度上升，不利于NO的汲取，且隨著反應(yīng)進(jìn)行，F(xiàn)eY2－濃度降低，NO的汲取率降低。(2)①由色譜圖可知，NO被·OH氧化，生成NOeq\o\al(－,3)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3·OH＋NO=HNO3＋H2O。②汽化的H2O2與催化劑的接觸更充分，產(chǎn)生更多的更易與NO發(fā)生反應(yīng)的·OH，·OH濃度增大，與NO混合更充分，NO的脫除效率顯著提高；180℃以后，H2O2分解成O2和H2O，·OH的濃度下降，NO的脫除效率下降。(3)H2在Pd表面失去電子，傳遞給Fe3O4，其中的Fe(Ⅲ)得到電子，被還原為Fe(Ⅱ)，F(xiàn)e(Ⅱ)又失去電子，將電子傳遞給NOeq\o\al(－,3)，NOeq\o\al(－,3)被還原為N2，F(xiàn)e(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)之間相互轉(zhuǎn)化過程中起到了傳遞電子的作用。10．答案：(1)－4aC3(2)①Fe2O3作催化劑時(shí)，在相對(duì)較低的溫度可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源②a(3)2k2·KpBD達(dá)到平衡時(shí)，N2O4與NO2的消耗速率滿意條件v(NO2)＝2v(N2O4)解析：(1)由圖可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)的ΔH＝－(5－1)akJ·mol－1＝－4akJ·mol－1，過渡態(tài)1的活化能為E1＝6akJ·mol－1，過渡態(tài)2的活化能為E2≈5.5akJ·mol－1，過渡態(tài)3的活化能為E3＝4akJ·mol－1，所以過渡態(tài)3的活化能最低，反應(yīng)相對(duì)簡單，則反應(yīng)歷程的最優(yōu)途徑是C3。(2)②n(CO)∶n(SO2)越大，則SO2轉(zhuǎn)化率越高，曲線a符合。(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p（N2O4）,p2（NO2）)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，NO2與N2O4的消耗速率的關(guān)系為v(NO2)＝2v(N2O4)，則k1·p2(NO2)＝2k2·p(N2O4)，k1＝2k2·Kp，滿意平衡條件v(NO2)＝2v(N2O4)