資源簡介

2.4化學反應的調控 練習
一、單選題
1．關節炎發作一般在寒冷季節，原因是關節滑液中形成了尿酸鈉晶體(NaUr)，易誘發關節疼痛，其化學機理如下：
① ，
②
下列敘述錯誤的是
A．降低溫度，反應①的平衡逆向移動
B．
C．降低關節滑液中HUr及含量是治療關節炎的方法之一
D．關節保暖可以緩解疼痛，原理是反應②的平衡逆向移動
2．1905年德國化學家哈伯發明了合成氨的方法，他因此獲得了1918年度諾貝爾化學獎。哈伯法合成氨需要20﹣50Mpa的高壓和500℃的高溫下，用鐵作催化劑，且氨的產率為10%～15%。2005年美國俄勒岡大學的化學家使用了一種名為transFe(DMeOPrPE)2Cl2的鐵化合物作催化劑，在常溫常壓下合成出氨，反應可表示為N2+3H2=2NH3，下列有關說法正確的是（　　）
A．不同的催化劑對化學反應速率的影響均相同
B．哈伯法合成氨是吸熱反應，新法合成氨是放熱反應
C．新法合成能在常溫下進行是因為不需要斷裂化學鍵
D．新法合成與哈伯法相比不需要在高溫條件下，可節約大量能源，極具發展愿景
3．有關合成氨工業的說法正確的是
A．增大H2的濃度，可提高H2的轉化率
B．由于氨易液化，N2、H2在實際生產中可循環使用，所以總體來說氨的產率很高
C．合成氨工業的反應溫度控制在700 K，目的是使化學平衡向正反應方向移動
D．合成氨廠采用的壓強是10~30 MPa，因為該壓強下鐵的活性最大
4．CO常用于工業冶煉金屬，如圖是在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達平衡后氣體中lg[c(CO)/c(CO2)]與溫度(T)的關系曲線圖。下列說法正確的是

A．工業上可以通過增高反應裝置來延長礦石和CO接觸的時間，減少尾氣中CO的含量
B．CO適用于高溫冶煉金屬鉻(Cr)
C．工業冶煉金屬銅(Cu)時較低的溫度有利于提高CO的利用率
D．CO還原PbO2的反應ΔH>0
5．化工生產中，調控反應條件時不需要考慮的角度是
A．目標產物的貯存方法 B．增大目標反應的速率
C．提高目標反應的限度 D．減少副反應和環境污染
6．下列關于工業合成氨的敘述正確的是
A．合成氨工業溫度選擇為700 K左右，主要是為了提高NH3產率
B．使用催化劑和施加高壓，都能提高反應速率，但對化學平衡狀態無影響
C．合成氨生產過程中將NH3液化分離，可提高其自身的轉化率
D．合成氨工業中為了提高氫氣的利用率，可適當增加氮氣濃度
7．化學為世界的絢麗多彩提供了可能性，也為我們創造絢麗多彩的世界提供了條件，下面關于控制化學反應速率的說法當中正確的是（ ）
A．影響化學反應速率的因素與化學物質本身無關
B．反應物顆粒越小，其表面積就越小，化學反應速率就越慢
C．加入催化劑一定能夠加快化學反應速率
D．增大反應物的濃度和升高反應物的溫度都可以加快化學反應速率
8．二氧化鈦在一定波長光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有機物，效果持久，且自身對人體無害。某課題組研究了溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應的影響，結果如圖所示。下列判斷不正確的是

A．在0～20min之間，pH＝7時R的降解速率為7×10-6mol·L-1·min-1
B．R的起始濃度不同，無法判斷溶液的酸堿性對R的降解速率的影響
C．在這三種pH條件下，二氧化鈦對pH＝2的R溶液催化降解效率最好
D．在0～50 min之間，R的降解百分率pH＝2等于pH＝7
9．化學反應廣泛聯系生活、生產及研究領域。下列敘述與化學反應調控無關的是
A．油鍋起火，蓋上鍋蓋滅火 B．生產糖果，加入食用色素
C．鮮牛奶冷藏，冷鏈運輸 D．工業合成氨，研發新型催化劑
10．合成氨的熱化學方程式為 。最近，吉林大學與韓國、加拿大科研人員合作研究，提出基于機械化學(“暴力”干擾使鐵活化)在較溫和的條件下由氮氣合成氨的新方案(過程如圖所示)，利用這種方案所得氨的體積分數平衡時可高達。下列說法正確的是
A．該方案所得氨的含量高，主要是因為使用了鐵做催化劑
B．采用該方案生產氨氣，活化能和均減小
C．該方案氨的含量高，與反應溫度較低有關
D．為了提高氨氣的產率，應盡量采取較高溫度提高化學反應速率
11．比較合成氨工業與制硫酸中催化氧化的生產過程，下列說法錯誤的是
A．都使用了合適的催化劑
B．都選擇了較高的溫度
C．都按化學方程式中的系數進行投料
D．合成氨工業采用了高壓生產條件，的催化氧化采用了常壓生產條件
12．將等物質的量的X、Y氣體充入某密閉容器中，一定條件下，發生如下反應并達到平衡： ，改變某個條件并維持新條件直至達到新的平衡，表中關于新平衡與原平衡的比較正確的是
選項 改變的條件 新平衡與原平衡比較
A 升高溫度 X的轉化率變小
B 增大壓強(壓縮體積) X的濃度變小
C 充入一定量Y Y的轉化率增大
D 使用適當催化劑 X的體積分數變小
A．A B．B C．C D．D
13．鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣形成氫化物：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH<0，欲使LaNi5H6(s)釋放出氣態氫，根據平衡移動原理，可改變的條件是
A．增加LaNi5H6(s)的量 B．降低溫度
C．減小壓強 D．使用催化劑
14．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黃色)+2H+，溶液顏色介于黃色和橙色之間，現欲使溶液顏色變淺，可以在溶液中加入
①H+ ②OH- ③K+ ④H2O
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
二、解答題
15．碳熱還原煉鋁分為氧化鋁的碳熱還原氯化法和真空直接碳熱還原法，該法有取代電解法的潛力。回答下列問題：
氧化鋁的碳熱還原氯化法，反應過程經過如下兩步：
反應I：
反應II：歧化生成和
(1)寫出反應II的化學方程式： 。
(2)住密閉容器中，加入、和氣體，在高溫下發生反應I．若后氣體總質量增加了，則的化學反應速率為 。
(3)反應I、II中自由能()與溫度(T)的變化關系如圖所示，試從熱力學的角度分析該方法得到鋁的具體操作為 。
氧化鋁的直接碳熱還原法：
溫度在時，氧化鋁的直接碳熱還原體系內發生以下反應：
反應III：
反應
反應
(4)某科研團隊模擬，通過調節，在真空密閉體系中單獨發生上述反應，各反應平衡時的與溫度的關系如圖所示。已知：a、c點對應的溫度分別為和。
①反應V的 0(填“>”“<”或“=”)；
②保持不變，點對應 。
③時，達到平衡時，反應V的，反應III的，則反應在該溫度下的 。
④當采用還原氧化鋁時，為得到，應使處在圖2的 (填“A”“B”或“C”)區域。
16．由于性質很不活潑，直到1909年德國化學家經過反復實驗研究后發現在，和鋨為催化劑的條件下合成氨反應可以進行，使合成氨具有了工業化生產的可能。
(1)已知的燃燒熱分別為、，寫出合成氨的熱化學反應方程式 。
(2)鋨催化的過程為：先吸附到鋨表面，吸附后的分子才能發生反應生成，然后脫附得到產物。定義為催化劑的表面覆蓋率，隨壓強的變化如圖所示。值越大，催化效果越好。
合成氮條件需要控制在的原因是 。
(3)在，體積為的密閉恒容容器中，對于合成氨反應，初始投料為、為為，則以下哪些條件可以判斷反應達到平衡 （填序號）。
①的體積分數不變 ②的物質的量分數不變
③氣體總壓不變 ④體系密度不變
(4)恒溫恒容密閉容器中，在某催化劑表面上發生氨分解反應：，測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示。
序號 0 20 40 60 80
A a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
B a 1.20 0.80 0.40 x
C 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
①此實驗結果說明，相同條件下，增加氨氣濃度反應速率 （填“增大”“減小”或“不變”）；增大催化劑的表面積，反應速率 （填“增大”“減小”或“不變”）。
②實驗A， 。
③實驗B，時處于平衡狀態，x 0.4（填“>”、“<”或“=”）。
17．氨氣是世界上產量最多的無機化合物之一，具有廣泛的用途。如圖所示為合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意圖。
回答下列問題：
(1)下列有關合成塔中合成氨的說法，正確的是_______（填字母）。
A．氨氣受熱易分解，須置于冷暗處保存
B．工業合成氨需要在高溫、高壓、催化劑下進行
C．通過調控反應條件，可以提高合成氨反應進行的程度
D．達到平衡后，延長反應時間，可以提高的轉化率
(2)上述流程中常用作保護氣（如填充燈泡、焊接保護等）的物質是 （填電子式），原因是 。
(3)氧化爐中發生反應的化學方程式為 。
(4)A的化學式為 ，吸收塔中A的作用是 。
(5)“吸收塔”排出的尾氣中含有NO、等氮氧化物，可用；將其催化還原成不污染環境的氣體，寫出處理尾氣的化學方程式 。
(6)采用上述工業制硝酸的流程，若（已折算成標準狀況的氣體體積）完全反應生成硝酸，理論上可制得63%的硝酸溶液的質量為 g。
18．氮元素形成的化合物種類十分豐富。請根據工業制硝酸原理示意圖回答相關的問題：
(1)下列說法不正確的是___________。
A．易液化，可作制冷劑
B．以上含氮物質的轉化流程中屬于氮的固定的轉化只有一種
C．NO與O2按4：1的物質的量之比通入水中能完全轉化為硝酸
D．工業合成需要在高溫、高壓、催化劑下進行
(2)氨氣在氧化爐中發生反應的化學方程式為 。
(3)當物質NO與NO2的物質的量之比為1：1時，與足量氨氣能在催化劑作用下發生反應，生成兩種無污染的物質，當1mol NO參與反應，整個反應轉移電子的物質的量為 。
(4)標準狀況下，用充滿的燒瓶做噴泉實驗，水充滿整個燒瓶后所形成溶液的物質的量濃度為 。(用分數表示)
(5)“吸收塔”尾部會有含NO、NO2等氮氧化物的尾氣排出，為消除它們對環境的污染，可用以下兩種方法處理：
①工業上可采用堿液吸收和氨還原處理含尾氣，其中用堿液吸收的化學方程式為，。根據上述原理，下列氣體中被過量NaOH溶液吸收后有氣體剩余的是 。
A．1mol 和4mol B．1mol NO和4mol
C．1mol 和7mol NO D．4mol NO和4mol
②在不同溫度下經酸化處理的Ca(ClO)2溶液對NO脫除率的影響，結果如圖所示。在60～80℃ 時，NO脫除率下降的原因可能是 。(結合文字說明)
《2.4化學反應的調控 練習》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C A D D B B C
題號 11 12 13 14
答案 C A C B
15．(1)
(2)0.06
(3)先升溫至以上，反應I的，反應I自發占主導；再降溫至以下，反應II的，反應II自發占主導，并保持較高溫度，收集液態
(4) A
16．(1)；
(2)壓強太小，則小，催化效果差，且產率太小；壓強太大，對設備要求高，成本高且不安全
(3)①③
(4) 不變 增大 1.00×10-5 <
17．(1)BC
(2) 的化學性質穩定
(3)
(4) 氧化NO
(5)
(6)1000
18．(1)C
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)6mol
(4)1/22.4
(5) C 溶液中存在HClO，受熱易分解

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