人教版高中化学选择性必修一精品同步讲义2.4 化学反应的调控（精练）（含解析）.doc

2.4 化学反应的调控题组一 工业上合成氨1（2021·内蒙古·包头市第四中学高二期中）工业合成氨的反应为：   ，该反应在一定条件下的密闭容器中进行下列说法正确的是A．达到平衡时，反应速率：B．当、、的浓度比为1：3：2时，说明反应达到平衡C．使用催化剂可同时加快正、逆反应速率，提高生产效率D．若在密闭容器加入1 mol 和过量的充分反应，放出热量92.4 kJ【答案】C【解析】A．化学平衡是动态平衡，达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，但不等于0，故A错误；B．N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；C．合成氨反应使用催化剂，可同时加快正、逆反应速率，可提高单位时间内氨气的产率，提高生产效率，故C正确；D．合成氨反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则在密闭容器加入1 mol氮气和过量的氢气充分反应，反应放出热量小于92.4 kJ，故D错误；故选C2．工业上利用反应合成氨一定条件下，该反应体系中的浓度随时间的变化关系如图所示：5h后，下列有关描述中，不正确的是A．的浓度不再发生变化 B．正、逆反应速率均为零C．反应处于动态平衡 D．反应达到限度【答案】B【解析】A．由图示可知，5h后，反应达到平衡状态，各物质浓度不变，的浓度不再发生变化，A正确；B．可逆反应的平衡状态为动态平衡，平衡时正逆反应速率相等，但不等于零，B错误；C．可逆反应的平衡状态为动态平衡，平衡时正逆反应速率相等，C正确；D．当可逆反应达到平衡状态时，反应达到限度，D正确；答案选B。

3．工业上利用反应合成氨该反应为放热反应，下列有关描述中，不正确的是A．反应中断裂的化学键要吸收能量 B．反应中形成的化学键要释放能量C．反应物的总能量比生成物的高 D．化合反应都是放热反应【答案】D【解析】A．旧键断裂吸收能量，则反应中断裂的化学键要吸收能量，A正确；B．新键形成释放能量，反应中形成的化学键要释放能量，B正确；C．该反应为放热反应，则反应物的总能量比生成物的高，C正确；D．化合反应不一定是放热反应，如CO2和C的化合反应，是吸热反应，D错误；故选：D4．工业合成氨反应为：，该反应若在密闭容器中进行，下列有关说法正确的是A．减压可以提高NH3产量B．使用催化剂可加快反应速率C．升高温度可以实现N2的完全转化D．平衡时NH3的物质的量是N2的两倍【答案】B【解析】A．减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动，减小压强平衡逆向移动，所以减压可以降低NH3产量，故A错误；B．催化剂能降低反应活化能，提高反应速率，使用催化剂可加快反应速率，故B正确；C．是可逆反应，可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，故C错误；D．平衡时各物质浓度不变，但NH3的物质的量不一定是N2的两倍，故D错误；选B。

5．（2022·云南·昆明一中高二期末）合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)       △H=-92.4kJ·mol-1下列说法正确的是A．合成氨反应在任何温度下都能自发B．1molN2与过量H2充分反应放热92.4kJC．合成氨实际生产中选择高压和低温D．将氨液化分离，可促进平衡正移及循环利用氮气和氢气【答案】D【解析】A．合成氨时放热且熵减的反应，根据∆G=∆H-T∆S＜0能自发可知，该反应低温下能自发，A错误；B．该反应为可逆反应，不能完全进行，因此1molN2与过量H2充分反应放热小于92.4kJ，B错误；C．为了加快反应速率，实际生产中选择高压(10-20MPa)和高温(400℃-500℃)，C错误；D．氨气易液化，液化分离后生成物减少，平衡正向移动，没有液化的H2和N2可以继续放入反应器中反应，循环利用，D正确；故选D6．完成下列问题1)工业合成氨的反应为设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol和1.60mol，反应在一定条件下达到平衡时，的物质的量分数(的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为，试计算：①该条件下平衡转化率为_______，的物质的量分数为_______(小数点后保留一位)。

②该条件下的平衡转化率_______(小数点后保留一位)③该条件下反应的平衡常数为_______2)已知：H—H键的键能为，H—N键的键能为，键的键能为，则与反应生成的热化学方程式为_______3)已知   蒸发1mol需要吸收的能量为44kJ，其他相关数据如下表所示：1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJabzd表中z的大小用x、a、b、d表示为_______4)常温常压下，1.5g火箭燃料二甲基肼()完全燃烧放出50kJ热量，则二甲基肼的燃烧热为_______答案】(1)     75%     28.6%     66.7%     0.005(2)       (3)(4)【解析】（1）由三段式可知：达到平衡时，的物质的量分数(的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为，则，x=0.4mol；①该条件下平衡转化率为，的物质的量分数为②该条件下的平衡转化率③反应后氮气、氢气、氨气的物质的浓度分别为、、，则该条件下反应的平衡常数为，反应的平衡常数为；（2）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则与反应生成的热化学方程式： ；（3）蒸发1mol需要吸收的能量为44kJ，则蒸发6mol需要吸收的能量为264kJ，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则-x+264=4a+5b-4z-6d，z=；（4）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；1.5g 的物质的量为，则1mol完全燃烧放出。

7.某学习小组在实验室用和模拟工业合成氨某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入和，一段时间后反应达到平衡状态1)已知在该条件下，与反应生成，每转移电子放出的热量，则该反应的热化学方程式为_______2)一定条件下，能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)A．的物质的量不再改变 B．反应停止进行C．、和的反应速率之比为1∶3∶2 D．混合气体总压强不再改变(3)反应过程中的实验数据如下表所示：0124600.240.360.400.40①内用表示的平均反应速率为_______②平衡时的物质的量浓度为_______答案】(1)(2)AD(3)          【解析】（1）与反应生成，每转移电子生成1molNH3，即生成1mol NH3放出的热量，则该反应的热化学方程式为2）A．反应达到平衡状态，各物质浓度不再改变，的物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，故选A；       B．反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不等于0，反应没有停止，故B错误；C．任意时刻，反应速率比等于系数比，、和的反应速率之比为1∶3∶2，反应不一定平衡，故不选C；D．反应前后气体总物质的量不同，容器体积不变，压强是变量，混合气体总压强不再改变，反应一定达到平衡状态，故选D；选AD。

3）①内生成0.4molNH3，则消耗0.2molN2，用表示的平均反应速率为②平衡时生成0.4molNH3，则消耗0.6molH2，的物质的量浓度为8．氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用请回答下列问题：(1)工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下：化学键H-HN-HN≡N能量436kJ391kJ946kJ若反应生成lmolNH3(g)，可_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ；实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过10分钟后，生成10mol氨气，则用氮气表示的化学反应速率是_______mol·L-1·min-12)汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：NiO电极为_______(填“正极”或“负极”)Pt电极上发生的电极反应式为_______当电路中有1mol电子发生转移时，消耗NO的体积为_______L(标准状况下)3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应2CO+2NON2+2CO2。

为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了如下三组实验实验编号T(°C)NO初始浓度(mol/L)CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)I2801.20×10-35.80×10-382II2801.20×10-3b124III350a5.80×10-382①a=_______②能验证温度对化学反应速率影响规律的实验是_______(填实验编号)③恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)a.容器内的压强保持不变b.容器内各气体的物质的量之比为2：2：1：2c.v逆(CO2)=v正(NO)d.容器内混合气体密度不再改变【答案】(1)     放出     46     0.25(2)     负极          11.2(3)     1.20×10-3     I、III     bd【解析】（1）焓变=反应物总键能-生成物总键能，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，则生成1molNH3放出46KJ的能量；在容积为2L的密闭容器内，反应经过10分钟后，生成10mol氨气，则反应消耗5molN2，则用氮气表示的化学反应速率是mol·L-1·min-1。

2）根据图示，NiO电极NO生成NO2，N元素化合价升高，发生氧化反应，NiO电极为负极氧气在Pt电极得电子生成氧离子，电极反应式为负极反应为，当电路中有1mol电子发生转移时，消耗0.5molNO，标准状况下的体积为11.2L3）①验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，根据控制变量法，反应物浓度必须相等，所以a=1.20×10-3②根据“控制变量法”，能验证温度对化学反应速率影响规律的实验，只能温度是变量，所以I、III是能验证温度对化学反应速率影响规律③a．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内的压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故a不符题意；B．反应达到平衡状态，各物质浓度不变，容器内各气体的物质的量之比为2：2：1：2，不能判断是否发生改变，反应不一定平衡，故b符合题意；C．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，v逆(CO2)=v正(NO)一定达到平衡状态，故c不符题意；D．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，若容器内混合气体密度不再改变，反应不一定达到平衡状态，故d符合题意；选bd9．（2022·辽宁·营口市第二高级中学）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。

合成氨工业中原料气N2可以从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得1)在三个相同容器中各充入1mol N2和3mol H2，在不同条件下反应达到平衡，氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示下列说法中正确的是_______(填字母)A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2>p1B．图Ⅱ可能是不同压强对。