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2.4化学反应的调控 练习
一、单选题
1．关节炎发作一般在寒冷季节，原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)，易诱发关节疼痛，其化学机理如下：
① ，
②
下列叙述错误的是
A．降低温度，反应①的平衡逆向移动
B．
C．降低关节滑液中HUr及含量是治疗关节炎的方法之一
D．关节保暖可以缓解疼痛，原理是反应②的平衡逆向移动
2．1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要20﹣50Mpa的高压和500℃的高温下，用铁作催化剂，且氨的产率为10%～15%。2005年美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transFe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物作催化剂，在常温常压下合成出氨，反应可表示为N2+3H2=2NH3，下列有关说法正确的是（　　）
A．不同的催化剂对化学反应速率的影响均相同
B．哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应
C．新法合成能在常温下进行是因为不需要断裂化学键
D．新法合成与哈伯法相比不需要在高温条件下，可节约大量能源，极具发展愿景
3．有关合成氨工业的说法正确的是
A．增大H2的浓度，可提高H2的转化率
B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在700 K，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁的活性最大
4．CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(T)的关系曲线图。下列说法正确的是

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量
B．CO适用于高温冶炼金属铬(Cr)
C．工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率
D．CO还原PbO2的反应ΔH>0
5．化工生产中，调控反应条件时不需要考虑的角度是
A．目标产物的贮存方法 B．增大目标反应的速率
C．提高目标反应的限度 D．减少副反应和环境污染
6．下列关于工业合成氨的叙述正确的是
A．合成氨工业温度选择为700 K左右，主要是为了提高NH3产率
B．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但对化学平衡状态无影响
C．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高其自身的转化率
D．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氮气浓度
7．化学为世界的绚丽多彩提供了可能性，也为我们创造绚丽多彩的世界提供了条件，下面关于控制化学反应速率的说法当中正确的是（ ）
A．影响化学反应速率的因素与化学物质本身无关
B．反应物颗粒越小，其表面积就越小，化学反应速率就越慢
C．加入催化剂一定能够加快化学反应速率
D．增大反应物的浓度和升高反应物的温度都可以加快化学反应速率
8．二氧化钛在一定波长光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有机物，效果持久，且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响，结果如图所示。下列判断不正确的是

A．在0～20min之间，pH＝7时R的降解速率为7×10-6mol·L-1·min-1
B．R的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响
C．在这三种pH条件下，二氧化钛对pH＝2的R溶液催化降解效率最好
D．在0～50 min之间，R的降解百分率pH＝2等于pH＝7
9．化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是
A．油锅起火，盖上锅盖灭火 B．生产糖果，加入食用色素
C．鲜牛奶冷藏，冷链运输 D．工业合成氨，研发新型催化剂
10．合成氨的热化学方程式为 。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是
A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂
B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小
C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关
D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率
11．比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是
A．都使用了合适的催化剂
B．都选择了较高的温度
C．都按化学方程式中的系数进行投料
D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件
12．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡： ，改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
A．A B．B C．C D．D
13．镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH<0，欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是
A．增加LaNi5H6(s)的量 B．降低温度
C．减小压强 D．使用催化剂
14．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+，溶液颜色介于黄色和橙色之间，现欲使溶液颜色变浅，可以在溶液中加入
①H+ ②OH- ③K+ ④H2O
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
二、解答题
15．碳热还原炼铝分为氧化铝的碳热还原氯化法和真空直接碳热还原法，该法有取代电解法的潜力。回答下列问题：
氧化铝的碳热还原氯化法，反应过程经过如下两步：
反应I：
反应II：歧化生成和
(1)写出反应II的化学方程式： 。
(2)住密闭容器中，加入、和气体，在高温下发生反应I．若后气体总质量增加了，则的化学反应速率为 。
(3)反应I、II中自由能()与温度(T)的变化关系如图所示，试从热力学的角度分析该方法得到铝的具体操作为 。
氧化铝的直接碳热还原法：
温度在时，氧化铝的直接碳热还原体系内发生以下反应：
反应III：
反应
反应
(4)某科研团队模拟，通过调节，在真空密闭体系中单独发生上述反应，各反应平衡时的与温度的关系如图所示。已知：a、c点对应的温度分别为和。
①反应V的 0(填“>”“<”或“=”)；
②保持不变，点对应 。
③时，达到平衡时，反应V的，反应III的，则反应在该温度下的 。
④当采用还原氧化铝时，为得到，应使处在图2的 (填“A”“B”或“C”)区域。
16．由于性质很不活泼，直到1909年德国化学家经过反复实验研究后发现在，和锇为催化剂的条件下合成氨反应可以进行，使合成氨具有了工业化生产的可能。
(1)已知的燃烧热分别为、，写出合成氨的热化学反应方程式 。
(2)锇催化的过程为：先吸附到锇表面，吸附后的分子才能发生反应生成，然后脱附得到产物。定义为催化剂的表面覆盖率，随压强的变化如图所示。值越大，催化效果越好。
合成氮条件需要控制在的原因是 。
(3)在，体积为的密闭恒容容器中，对于合成氨反应，初始投料为、为为，则以下哪些条件可以判断反应达到平衡 （填序号）。
①的体积分数不变 ②的物质的量分数不变
③气体总压不变 ④体系密度不变
(4)恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示。
序号 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此实验结果说明，相同条件下，增加氨气浓度反应速率 （填“增大”“减小”或“不变”）；增大催化剂的表面积，反应速率 （填“增大”“减小”或“不变”）。
②实验A， 。
③实验B，时处于平衡状态，x 0.4（填“>”、“<”或“=”）。
17．氨气是世界上产量最多的无机化合物之一，具有广泛的用途。如图所示为合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程示意图。
回答下列问题：
(1)下列有关合成塔中合成氨的说法，正确的是_______（填字母）。
A．氨气受热易分解，须置于冷暗处保存
B．工业合成氨需要在高温、高压、催化剂下进行
C．通过调控反应条件，可以提高合成氨反应进行的程度
D．达到平衡后，延长反应时间，可以提高的转化率
(2)上述流程中常用作保护气（如填充灯泡、焊接保护等）的物质是 （填电子式），原因是 。
(3)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)A的化学式为 ，吸收塔中A的作用是 。
(5)“吸收塔”排出的尾气中含有NO、等氮氧化物，可用；将其催化还原成不污染环境的气体，写出处理尾气的化学方程式 。
(6)采用上述工业制硝酸的流程，若（已折算成标准状况的气体体积）完全反应生成硝酸，理论上可制得63%的硝酸溶液的质量为 g。
18．氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据工业制硝酸原理示意图回答相关的问题：
(1)下列说法不正确的是___________。
A．易液化，可作制冷剂
B．以上含氮物质的转化流程中属于氮的固定的转化只有一种
C．NO与O2按4：1的物质的量之比通入水中能完全转化为硝酸
D．工业合成需要在高温、高压、催化剂下进行
(2)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(3)当物质NO与NO2的物质的量之比为1：1时，与足量氨气能在催化剂作用下发生反应，生成两种无污染的物质，当1mol NO参与反应，整个反应转移电子的物质的量为 。
(4)标准状况下，用充满的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为 。(用分数表示)
(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的污染，可用以下两种方法处理：
①工业上可采用碱液吸收和氨还原处理含尾气，其中用碱液吸收的化学方程式为，。根据上述原理，下列气体中被过量NaOH溶液吸收后有气体剩余的是 。
A．1mol 和4mol B．1mol NO和4mol
C．1mol 和7mol NO D．4mol NO和4mol
②在不同温度下经酸化处理的Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图所示。在60～80℃ 时，NO脱除率下降的原因可能是 。(结合文字说明)
《2.4化学反应的调控 练习》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C A D D B B C
题号 11 12 13 14
答案 C A C B
15．(1)
(2)0.06
(3)先升温至以上，反应I的，反应I自发占主导；再降温至以下，反应II的，反应II自发占主导，并保持较高温度，收集液态
(4) A
16．(1)；
(2)压强太小，则小，催化效果差，且产率太小；压强太大，对设备要求高，成本高且不安全
(3)①③
(4) 不变 增大 1.00×10-5 <
17．(1)BC
(2) 的化学性质稳定
(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，受热易分解

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