專(zhuān)題四-化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控-(同步課堂必刷題)(原卷版)

2020-2021學(xué)年高二《新題速遞·化學(xué)》10月刊專(zhuān)題四化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1．（2021·河北運(yùn)河·滄州市一中月考）向恒溫，恒容(2L)的密閉容器中充入2molSO2和一定量的O2發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)ΔH＝－197.74kJ·mol-1，4min后達(dá)到平衡，這時(shí)c(SO2)＝0.2mol·L-1，且SO2和O2的轉(zhuǎn)化率相等。下列說(shuō)法中，不正確的是A．2min時(shí)，c(SO2)＝0.6mol·L-1B．用O2表示4min內(nèi)的反應(yīng)速率為0.1mol·(L·min)-1C．再向容器中充入1molSO3，達(dá)到新平衡，n(SO2):n(O2)＝2:1D．4min后，若升高溫度，平衡向逆方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小2．（2020·山東滕州市第一中學(xué)新校月考）一定條件下，密閉容器內(nèi)SO2氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=-akJ?mol-1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為K。反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，再通入一定量O2，下列說(shuō)法正確的是(不考慮物質(zhì)狀態(tài)變化)A．a(chǎn)增大，K不變 B．a(chǎn)不變，K增大C．a(chǎn)增大，K增大 D．a(chǎn)不變，K不變3．（2020·懷仁市第一中學(xué)校高二月考）一定條件下，在容積為3L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）ΔH<0，在不同溫度下甲醇的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。下列敘述正確的是（）A．平衡常數(shù)K（300℃）<K（500℃）B．300℃，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡C．在其他條件不變的情況下，將處于E點(diǎn)的體系的容積壓縮到原來(lái)的1/2，氫氣的濃度減小D．500℃，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率：v（H2）＝mol·L－1·min－14．（2020·江蘇省如皋中學(xué)月考）一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t1<t2)，下列說(shuō)法正確的是反應(yīng)時(shí)間/minn(SO2)/moln(O2)/mol00.100.060t10.012t20.016A．反應(yīng)在0～t1min內(nèi)的平均速率為v(SO3)=mol/(L·min)B．保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.10molSO3和0.010molO2，達(dá)到平衡時(shí)，n(SO2)=0.012molC．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時(shí)c(SO2)=0.0070mol·L-1，則反應(yīng)的ΔH>0D．相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入0.012molSO2、0.010molO2和0.088molSO3，則反應(yīng)達(dá)到平衡前：v(逆)>v(正)5．（2020·臨朐縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考）習(xí)近平總書(shū)記十分重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，多次對(duì)生態(tài)文明建設(shè)作出重要指示。試回答下列與環(huán)境有關(guān)的問(wèn)題：（1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)H＝－867.0kJ·mol－1；②2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)H＝－112.2kJ·mol－1；③適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO時(shí)，吸收22.5kJ的熱量。則CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)H＝________kJ·mol－1；反應(yīng)①在高溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。（2）在汽車(chē)排氣系統(tǒng)中安裝三元催化轉(zhuǎn)化器，可發(fā)生下列反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在某恒容密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO和NO，在不同溫度(T)下發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)，c(CO)隨時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示：①該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(kāi)_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。②溫度為T(mén)2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。③溫度為T(mén)1時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。（3）目前煙氣脫硝采用的技術(shù)有選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術(shù)和選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術(shù)。若用NH3作還原劑，則主要反應(yīng)可表示為4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2OH<0，其中體系溫度對(duì)SNCR技術(shù)脫硝效率的影響如圖所示：①SNCR技術(shù)脫硝的最佳溫度為_(kāi)_______，SNCR與SCR技術(shù)相比，SCR技術(shù)的反應(yīng)溫度不能太高，其原因是____________________________________。②由題給信息分析，當(dāng)體系溫度過(guò)高時(shí)，SNCR技術(shù)脫硝效率降低，其可能的原因是_______________________________。6．（2020·邵東縣第一中學(xué)月考）反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＜0在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：回答問(wèn)題：(1)H2的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小關(guān)系是___。(2)由第一次平衡到第二次平衡，采取的措施是___。7．（2020·合肥市第九中學(xué)月考）近年來(lái)我國(guó)大力加強(qiáng)溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。回答下列問(wèn)題：（1）已知：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），K1CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）K2寫(xiě)出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學(xué)方程式：_________________________________；用K1、K2表示此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___________________。（2）為提高的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采用的條件是___________（填序號(hào)）。a．高溫高壓b．低溫低壓c．高溫低壓d．低溫高壓（3）250℃時(shí)，在恒容密閉容器中由催化氫化合成，如圖為不同投料比[]時(shí)某反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率的變化曲線。反應(yīng)物X是_________（填“”或“”）。（4）250℃時(shí)，在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入和催化劑，10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得。①前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率_________。②化學(xué)平衡常數(shù)________。③下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)己達(dá)平衡的是_____________(選填編號(hào))。a．3v正(H2)=v逆(CH3OH)b．容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化c．c(H2):c(CO2)=1:1d．容器中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化④催化劑和反應(yīng)條件與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性高度相關(guān)?？刂葡嗤读媳群拖嗤磻?yīng)時(shí)間，四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：得到如下實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/K催化劑的轉(zhuǎn)化率/%甲醇的選擇性/%A543Cu/ZnO納米棒12.342.3B543Cu/ZnO納米片11.972.7C553Cu/ZnO納米棒15.339.1D553Cu/ZnO納米片12.070.6根據(jù)上表所給數(shù)據(jù)，用生產(chǎn)甲醇的最優(yōu)條件為_(kāi)________（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。8．（2020·安徽省含山中學(xué)月考）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，合成氨工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)回答：(1)若在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示：T/℃200300400KK1K20.5請(qǐng)完成下列問(wèn)題：①試比較K1、K2的大小，K1___K2(填“<”“>”或“＝”)；②400℃時(shí)，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_(kāi)__。當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí)，則該反應(yīng)的v(N2)正__v(N2)逆(填“<”“>”或“＝”)。(2)平衡后，若提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有_____。A．加入催化劑B．恒溫恒壓下充入一定量氬氣C．其他條件不變降低反應(yīng)體系的溫度D．恒溫恒容下充入一定量N2(3)已知稀氨水和稀硫酸反應(yīng)生成1mol(NH4)2SO4時(shí)ΔH=-24.2kJ·mol-1；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1。則NH3·H2O（aq）(aq)+OH-(aq)ΔH等于_____。9．（2020·沈陽(yáng)市法庫(kù)縣高級(jí)中學(xué)月考）一定條件下，將SO2和O2充入體積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)用SO2表示0～15min的平均反應(yīng)速率為_(kāi)____。升高溫度，SO2的轉(zhuǎn)化率___(填“增大”“減小”或“不變”)，化學(xué)反應(yīng)速度_______。(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)反應(yīng)第一次處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是______。此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(填分?jǐn)?shù))。(3)反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是______(用文字表達(dá))；10～15min的曲線變化的原因可能是_____(填寫(xiě)編號(hào))。a.加了催化劑b.升高溫度c.降低溫度d.在恒容條件下充入氦氣(4)在相同條件下，在該2L的密閉容器中充入的是1mol的SO3，0.5mol的O2，1mol的SO2，平衡時(shí)若想SO2的體積分?jǐn)?shù)與上述平衡時(shí)相同，則應(yīng)再加入(填SO2、O2、SO3中的一種)______，為_(kāi)_____mol。10．（2020·沈陽(yáng)市法庫(kù)縣高級(jí)中學(xué)月考）中國(guó)政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。減少CO2排放是一項(xiàng)重要課題。（1）碳酸二甲酯（CH3OCOOCH3，簡(jiǎn)稱(chēng)DMC）是一種應(yīng)用前景廣泛的新材料，用甲醇、CO、CO2在常壓、70～120℃和催化劑條件下合成DMC。已知：①CO的燃燒熱為△H=﹣283.0kJ·mol－1②H2O(l)=H2O(g)△H＝+44.0kJ·mol－1③2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H＝﹣15.5kJ·mol－1則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H＝_______________。（2）在密閉容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC，一定條件下，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖1所示，則：①v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序?yàn)開(kāi)___________________；②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________________；③下列能說(shuō)明在此條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。A．2v正(CH3OH)=v逆(CO2)B．CH3OH與CO2的物質(zhì)的量之比保持不變C．容器內(nèi)氣體的密度保持不變D．各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變（3）CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng)II：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)為分析催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性，在1L密閉容器中充入1molCO2和2molH2，測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖2所示。該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇________（填“反應(yīng)Ⅰ”或“反應(yīng)II”）。520℃時(shí)，反應(yīng)II的平衡常數(shù)K=___________（只列算式不計(jì)算）。11．（2020·橫峰中學(xué)高二月考）Ⅰ、在2L密閉容器中，起始投入4molN2和6molH2在一定條件下生成NH3，平衡時(shí)僅改變溫度測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示(已知：T1<T2)(1)則K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)，原因：_______。(2)在T2下，經(jīng)過(guò)10s達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，則0～10s內(nèi)N2的平均速率v(N2)為_(kāi)______，平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______。若同時(shí)再增加各物質(zhì)的量為1mol，該反應(yīng)的V正_______V逆(>或=或<)，平衡常數(shù)將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。A．3v(H2)正＝2v(NH3)逆B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)D．ΔH保持不變Ⅱ、甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化法制H2的主要反應(yīng)為：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)。在恒容密閉容器中充入2molCH4和H2O(g)的混合氣體，且CH4和H2O(g)的物質(zhì)的量之比為x，相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得H2的體積分?jǐn)?shù)φ(H2)與x的關(guān)系如圖所示。則CH4的轉(zhuǎn)化率：a點(diǎn)_______(填“>”“＝”或“<”，下同)b點(diǎn)，CH4(g)的濃度：a點(diǎn)_______b點(diǎn)，氫氣的產(chǎn)率：a點(diǎn)_______b點(diǎn)。12．（2020·懷仁市第一中學(xué)校高二月考）已知2A（g）＋B（g）2C（g）ΔH＝－akJ·mol－1（a>0），在一個(gè)有催化劑的固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB，在500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后C的濃度為wmol·L－1，放出的熱量為bkJ。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）a_____b（填“>”“＝”或“<”）。（2）下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1____T2（填“>”“＝”或“<”）。T/KT1T2T3K1.00×1072.45×1051.88×103若在原來(lái)的容器中，只加入2molC,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收的熱量為ckJ，則C的濃度_____（填“>”“＝”或“<”）wmol·L－1，a、b、c之間的關(guān)系為_(kāi)____（用代數(shù)式表示）。（3）在相同條件下，要想得到2akJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是_____。A．4molA和2molBB．4molA、2molB和2molCC．4molA和4molBD．6molA和4molB（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，下列措施正確的是_____。A．及時(shí)分離出C氣體B．適當(dāng)升高溫度C．增大B的濃度D．選擇高效催化劑（5）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前體積相同），起始時(shí)加入2molA和1molB,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，放出的熱量為dkJ，則d____b（填“>”“＝”或“<”）（6）在一定溫度下，向一個(gè)容積可變的容器中，通入3molA和2molB及固體催化劑，使之反應(yīng)，平衡時(shí)容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為起始時(shí)的90%。保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，若起始時(shí)通入4molA、3molB和2molC及固體催化劑，則平衡時(shí)A的百分含量______（填“不變”“變大”“變小”或“無(wú)法確定”）。13．（2020·山西省長(zhǎng)治市第二中學(xué)校高二月考）近幾年霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中，汽車(chē)尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。(1)汽車(chē)尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。據(jù)此判斷：①通過(guò)分析判斷溫度的高低：T1______T2（填“﹥”“=”或“﹤”）②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。③使用甲醇汽油可能減少汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的污染，某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇，恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，到達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得CO、H2、CH3OH分別為1mol、1mol、1mol，容器的體積為3L，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通入3molCO，此時(shí)v(正)____v(逆)(填“﹥”“=”或“﹤”)，判斷的理由是_________________。(2)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。①已知甲烷的燃燒熱為890kJ·mol－1；1mol水蒸氣變成液態(tài)水放熱44kJ；N2與O2生成NO的過(guò)程如下：CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝____________。②在恒壓下，將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中，也可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH<0，提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有______________。A．增加原催化劑的表面積B．降低溫度C．減小投料比[n(NO2)/n(CH4)]D．增大壓強(qiáng)(3)在容積相同的兩個(gè)密閉容器內(nèi)(裝有等量的某種催化劑)先各通入等量的CH4，然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下，同時(shí)分別發(fā)生上述的兩個(gè)反應(yīng)，并在ts時(shí)測(cè)定其中NOx轉(zhuǎn)化率，繪得圖像如下圖所示：從圖中可以得出以下結(jié)論是：結(jié)論一：在250～450℃時(shí)，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450～600℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小，推測(cè)原因是___________________________。結(jié)論二：________________________________________。14．（2020·沈陽(yáng)市法庫(kù)縣高級(jí)中學(xué)月考）“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國(guó)都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。（1）已知：①CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1②C(s)＋2H2(g)CH4(g)ΔH＝－73kJ·mol－1③2CO(g)C(s)＋CO2(g)ΔH＝－171kJ·mol－1寫(xiě)出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：_________