【精准解析】2021化学人教版选择性必修第一册课后提升训练：第二章　第四节　化学反应的调控

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第二章化学反应速率与化学平衡

第四节　化学反应的调控

课后篇素养形成

夯实基础轻松达标

1.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是(　　)

A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大

B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大

C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大

D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大

解析对于合成氨反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即v(正)>v(逆),故B项正确。

答案 B

2.在合成氨反应中使用催化剂和施加高压,下列叙述中正确的是(　　)

A.都能提高反应速率,都对化学平衡无影响

B.都对化学平衡有影响,但都不影响达到平衡状态所用的时间

C.都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有施加高压对化学平衡有影响

D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而施加高压无此效果

解析对于反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),使用催化剂只能提高反应速率,缩短达到平衡状态所用

的时间,不能使化学平衡发生移动。施加高压既能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的

时间缩短,也能使化学平衡向生成 NH3的方向移动。故答案为 C。

答案 C

3.下列有关合成氨工业的说法正确的是(　　)

A.N2的量越多,H2的转化率越大,因此,充入的 N2越多越有利于 NH3的合成

B.恒容条件下充入稀有气体有利于 NH3的合成

C.工业合成氨的反应是熵增加的放热反应,在任何温度下都可自发进行

D.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在低温时可自发进行

解析 A项,投料比为 n(N2)∶n(H2)=1∶2.8 时,更有利于 NH3的合成;B 项,恒容条件下,充入稀有

气体对平衡无影响;C、D项,ΔH-TΔS<0 时反应自发进行,而合成氨反应的 ΔH<0、ΔS<0,故在低

温条件下该反应能自发进行。

答案 D

4.可逆反应 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)　ΔH<0,达到平衡后,为了使 H2的转化率增大,下列选项中

采用的三种方法都正确的是(　　)

A.升高温度,减小压强,增加氮气

B.降低温度,增大压强,加入催化剂

C.升高温度,增大压强,增加氮气

D.降低温度,增大压强,分离出部分氨

解析因合成氨反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,降低温度平衡正向移动,故A、C项错

误;加入催化剂可增大反应速率,但对平衡移动无影响,B 项错误;因合成氨的正反应是气体体积

减小的反应,所以增大压强会使平衡向正反应方向移动,增加反应物浓度或减小生成物浓度会

使平衡向正反应方向移动,D 项正确。

答案 D

5.在某恒容密闭容器内,N2、H2的起始物质的量分别为 10 mol、30 mol,达到平衡时 N2的转化

率为 25%。若从 NH3开始反应,在相同条件下欲使平衡时各组分的百分含量相同,则应加入的

NH3的物质的量及 NH3的转化率为(　　)

A.15 mol,25%

B.20 mol,50%

C.20 mol,75%

D.40 mol,80%

解析从N2、H2开始反应时,N2的物质的量为 10mol,H2的物质的量为 30mol,若从 NH3开始反应,

并且平衡时各组分的百分含量与前者相同,则NH3的物质的量必须是 20mol,故A、D项错误。

设从 NH3开始反应时,NH3转化的物质的量为 x,则有 20mol-x=2×10mol×25%,解得 x=15mol,故

NH3的转化率为

15 mol

20 mol

×100%=75%。

答案 C

6.在合成氨工业中,要使氨的产率增大,同时又能提高化学反应速率,可采取的措施有(　　)

① 增大容器体积使压强减小　②减小容器体积使压强增大　③升高温度　④降低温度　⑤恒

温恒容,再充入等量的 N2和H2　⑥恒温恒压,再充入等量的 N2和H2

⑦ 及时分离产生的 NH3　⑧使用催化剂

A.②④⑤⑥⑦

B.②③④⑤⑦⑧

C.只有②⑤

D.①②③⑤⑧

解析从反应速率的角度分析,①④⑦ 均使化学反应速率降低,②③⑤⑧ 均使化学反应速率升高,

⑥不影响化学反应速率。从平衡移动的角度分析,②④⑤⑦ 使化学平衡向右移动,使氨的产率

增大,⑥⑧ 不影响化学平衡,①③ 使化学平衡向左移动。

答案 C

7.合成氨反应通常控制在 10 MPa~30 MPa 的压强和 400~500 ℃左右的温度,且进入合成塔的氮

气和氢气的体积比为 1∶3,经科学测定,在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积

分数)如表所示:

压强 20 MPa 30 MPa

500 ℃19.1 26.4

而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为 15%,这表明(　　)

A.表中所测数据有明显误差

B.生产条件控制不当

C.氨的分解速率大于预测值

D.合成塔中的反应并未达到平衡

解析这说明实际合成氨工业中需要考虑单位时间的产量问题,并未让合成氨反应达到平衡,因

为让反应达到平衡需要一定的时间,时间太长得不偿失。

答案 D

8.某温度下,发生反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2的平衡转化率(α)与体系

总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.将1 mol N2和3 mol H2置于 1 L 密闭容器中发生反应,放出的热量为 92.4 kJ

B.平衡状态由 A到B时,平衡常数 K(A)<K(B)

C.上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大

D.升高温度,平衡常数 K增大

解析该反应为可逆反应,加入的 1molN2和3molH2不可能完全反应生成 2molNH3,所以反应放出

的热量小于 92.4kJ,A 项错误;从状态 A到状态 B,改变的是压强,温度未发生变化,所以平衡常数

不变,B 项错误;该反应是反应前后气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,H2

的转化率增大,C 项正确;升高温度,平衡逆向移动,K减小,D 项错误。

答案 C

提升能力跨越等级

1.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收:SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)　

ΔH<0。一定温度下,在容积为 2 L 的恒容密闭容器中 1 mol SO2和n mol CO 发生反应,5 min 后

达到平衡,生成 2a mol CO2。下列说法正确的是(　　)

A.反应前 2 min 的平均速率 v(SO2)=0.1a mol·L-1·min-1

B.当混合气体的物质的量不再改变时,反应达到平衡状态

C.平衡后保持其他条件不变,从容器中分离出部分硫,平衡向正反应方向移动

D.平衡后保持其他条件不变,升高温度和加入催化剂,SO2的转化率均增大

解析根据化学方程式可知,生成 2amolCO2的同时,消耗 amolSO2,其浓度是 0.5amol·L-1,所以反应

前5min 的平均速率 v(SO2)=0.5amol·L-1÷5min=0.1amol·L-1·min-1,故前 2min 的平均速率 v(SO2)大

于0.1amol·L-1·min-1,A 不正确;根据化学方程式可知,该反应是反应前后气体的物质的量减小的

可逆反应,因此当混合气体的物质的量不再改变时,可以说明反应达到平衡状态,B 正确;S 是液

体,改变液体的量,平衡不移动,C 不正确;该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移

动,SO2的转化率降低,催化剂不能改变平衡状态,SO2转化率不变,D 不正确。

答案 B

2.在反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0 的平衡体系中,当恒温恒压条件下 t1时刻分离出 NH3

时,下列说法正确的是(　　)

A.t1时刻后的速率变化如图所示

B.t1时刻后达到新平衡前 Q>K

C.新平衡体系中 NH3的含量增大

D.N2的平衡转化率增大

解析分离出 NH3,使体系中 NH3的含量减小,则达到新平衡前 Q<K,v(正)>v(逆),平衡向正反应方

向移动,故N2的平衡转化率增大。

答案 D

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