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2.4化学反应的调控（分层作业）
1．在一定温度和压强下，在密闭容器中充入H、N、NH ，开始时其物质的量之比为3∶1∶1，反应达平衡后，
2 2 3
H、N、NH 的物质的量之比为9∶3∶4，则此时氮气的转化率为
2 2 3
A．10% B．20%
C．15% D．30%
2．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入一定量的 和 ，测得容器中 的百分含量随时间的变化如图所
示，已知该条件下， 、 和 均为气体，下列说法正确的是
A．该温度和压强下， 和 一定不发生反应
B． 时刻与 时刻， 的百分含量也一定相同
C．若 时刻与 时刻的压强不同，则 %
D． 时刻与 时刻，反应均处于平衡状态
3．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NH 产率
3
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NH 液化分离，可提高其自身的转化率
3
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
4．接触法制硫酸生产中接触室的反应为2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH=-196.6 kJ/mol，能提高SO 转化率的条
2 2 3 2
件是
A．400～500 ℃ B．常压 C．催化剂 D．过量的空气
5．工业合成氨： ，一般采用 左右的温度，其原因是：
①提高 的平衡转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在 左右时活性
最大
A．只有① B．②④ C．②③④ D．①②6．在固定容积的密闭容器中，进行如下反应：N(g)+3H(g)⇄2NH (g) ，其化学平衡常数 与温度的
2 2 3
关系如下表。下列说法正确的是
温度(℃) 25 125 225 …
平衡常
…
数
A． 能说明反应已达平衡
B．平衡常数
C．混合气体的平均摩尔质量不再改变不能说明反应已达平衡
D．为提高反应速率和平衡转化率，工业生产时通常选择400~500℃、10~30MPa的反应条件
7．对已达到平衡的反应 进行操作后发现：仅升高温度，X(g)的平衡转化率减小；
仅增大容器体积，混合体系中W(g)的质量分数减小。下列说法一定正确的是
A．
B．反应物的总能量小于生成物的总能量
C．恒容时，降低温度，当容器内压强不变时，反应达到了平衡
D．保持容器体积不变，再加入X(g)，平衡正向移动，X(g)的平衡转化率增大
8．中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和研究团队，采用一种类似“搭积木”的方式，以二氧化
碳、氢气为原料，首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成。回答下列问题：
(1)用CO 人工合成淀粉，其中前两步分别合成甲醇、甲醛，涉及的反应如下：
2
①CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH
2 2 3 2 1
②CHOH(g)＋O(g) HCHO(g)＋HO(l) ΔH
3 2 2 2 2
③2HO(l) 2HO(g)＋O(g) ΔH
2 2 2 2 3
已知反应④2H(g)＋O(g)=2HO(g) ΔH，则反应CO(g)＋2H(g) HCHO(g)＋HO(g) ΔH= 。
2 2 2 4 2 2 2
(2)一定温度下，在一个刚性密闭容器中同时进行反应①和反应②，下列说法正确的是 (填标号)。
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应①的平衡正向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．选用合适的催化剂可以提高CHOH的平衡产率
3
D．增加HO 的量，可加快反应速率
2 2
E．体系达平衡后，若压缩容器容积，则反应②平衡正向移动
(3)CO 与CHOH反应可制备HCOOCH 和HCOOH，发生的主要反应如下：
2 3 3Ⅰ.CH OH(g)＋CO(g) HCOOH(g)＋HCHO(g) ΔH>0
3 2 5
Ⅱ.HCOOH(g)＋CHOH(g) HCOOCH (g)＋HO(g) ΔH>0
3 3 2 6
Ⅲ.2HCHO(g) HCOOCH (g) ΔH<0
3 7
一定温度下，在一装有压强传感器的2 L刚性密闭容器中，充入2.0 mol CH OH(g)和1.0 mol CO (g)发生反应Ⅰ、
3 2
Ⅱ、Ⅲ，测得压强变化如表：
时间/min 0 10 20 30 40 ∞
压强/kPa 60 57 55.5 54.5 54 54
达到平衡时，测得容器中HCOOH、HCHO的物质的量分别为0.10 mol、0.20 mol。
①0～20 min内，反应Ⅲ的平均反应速率v(HCHO)= mol·L-1·min-1。
②CO 的平衡转化率为 。
2
③该温度下，反应Ⅱ的压强平衡常数K= 。
p
④不同压强下，投入足量CHOH(g)和CO(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，实验测定HCOOCH 的平衡产率随温度的变
3 2 3
化关系如图所示。随温度升高，HCOOCH 的平衡产率先升高后降低，其原因为 。
3
压强p、p、p 由大到小的顺序为 ；图中T 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。
1 2 3 1
9．利用CO 和H 合成甲醇时主要涉及以下反应：
2 2
CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)；ΔH=-58kJ·mol-1
2 2 3 2 1
CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)；ΔH=41kJ·mol-1
2 2 2 2
向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为1∶3的CO 和H 混合气体，其他条件一定，反应相同时
2 2
间，测得CO 的转化率和CHOH的选择性[ ×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
2 3A．反应CO(g)+2H(g) CHOH(g)的ΔH=+99kJ·mol-1
2 3
B．250℃时容器中CHOH的物质的量小于210℃时容器中
3
C．平衡时CO 的转化率为20%，CHOH的选择性为75%，则H 的转化率为33.4%
2 3 2
D．研发低温下催化活性强、对CHOH的选择性高的催化剂有利于CHOH的合成
3 3
10．温度为T 时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO (g) 2NO(g)+O (g)(正反应吸热)。
1 2 2
实验测得：v =v(NO) =k ·c2(NO )，v =v(NO) =2v(O ) =k ·c2(NO)·c(O)⇌，k 、k 为速率常数，受温度
正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆 2 正 逆
影响。下列说法正确的是
容 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
器
编
c(NO ) c(NO) c(O) c(O)
2 2 2
号
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小
2
D．若改变温度为T，且T＞T，则k ∶k ＜0.8
2 2 1 正 逆
11．在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g) H(g)＋I(g) ΔH>0，H 的物质的量随
2 2 2
时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是A．平衡时，I 蒸气的体积分数为25%
2
B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行
C．平衡后若升高温度，υ 增大，υ 减小
正 逆
D．平衡后向容器中加入一定量的H 后，平衡向左移动，H 的体积分数减小
2 2
12．已知某化学反应的平衡常数表达式为K= ，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示：
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是
A．该反应的化学方程式是CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g)
2 2 2
B．升温，该反应进行的程度减小
C．如果在一定体积的密闭容器中充入CO 和H 各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO 为0.4
2 2 2
mol时，该反应达到平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式： ，判断此时的温度是1000 ℃
13．镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi(s)＋3H(g) LaNiH(s) ΔH<0，欲使LaNiH(s)释
5 2 5 6 5 6
放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是
A．增加LaNiH(s)的量 B．降低温度
5 6
C．减小压强 D．使用催化剂
14．用CH 还原SO 不仅可以消除污染，而且可以得到单质S，反应如下：
4 2
t℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中测的反应在不同时
刻各物质的物质的量如下表：
物质的量(mol)时间(min)
0 2 4 6 8 10
物质
SO 4.8 2.64 1.8 1.8 2.1 2.1
2
CO 0 1.08 1.5 1.5 1.75 1.75
2
下列说法不正确的是
A．前2min的平均反应速率v(CH)=0.27mol·L-1·min-1
4
B．6min时SO 的转化率等于10min时SO 的转化率
2 2
C．其它条件不变，在第10min后降低温度，可使容器中的CO 的浓度升高到1.4mol·L-1
2D．向容器内通入适量的HS，会使平衡逆向移动
2
15．在三种不同条件下，分别向容积为 的恒容密闭容器中充入 和 ，发生反应：
。相关条件和数据如表所示：
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
45
反应温度/℃ 450 500
0
有无催化剂 无 有 无
平衡时
1.5 1.5 1
下列说法正确的是
A．三种条件下，实验Ⅲ的平衡常数最大
B．催化剂降低了反应的活化能，使实验Ⅱ的平衡常数最大
C．实验Ⅰ条件下，若向容器中充入的是 ，达到平衡时 的转化率为25％
D．可以计算出实验Ⅲ的平衡常数为1
16．航天员呼吸产生的CO 用下列反应处理，可实现空间站中O 的循环利用。
2 2
Sabatier反应：CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g)
2 2 4 2
水电解反应：2HO(g)=2H (g)+O(g)
2 2 2
一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO(g)+2H(g) C(s)+2HO(g) ΔH<0代替Sabatier反应，再电解水实
2 2 2
现O 的循环利用。
2
回答下列问题：
(1)有关上述反应，下列说法正确的是 (填标号)。
A．室温下，2HO(g) 2H(g)+O(g)不能自发进行的原因为ΔS<0
2 2 2
B．可逆反应都有一定⇌的限度，限度越大反应物的转化率一定越高
C．可逆反应中，若反应物的总能量>生成物的总能量，则ΔH<0
(2)在Sabatier反应[反应Ⅰ：CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) K]体系中，还会发生副反应(反应Ⅱ)：CO(g)
2 2 4 2 Ⅰ 2
+H (g) CO(g)+HO(g) K ；一定压强下，向某容积可变的密闭容器中通入CO 和H 的混合气体(其中CO 和
2 2 Ⅱ 2 2 2
H 的物质的量之比为1∶4)，在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得CO 的转化率、CH 的选择性、
2 2 4
CO的选择性随反应温度的变化情况如图所示。已知：CH 或CO的选择性指反应生成CH 或CO时所消耗的CO 的物质的量占参与反应的CO 总物质的量的百
4 4 2 2
分比。相同温度下，反应2CO(g)+2H(g) CO(g)+CH (g)的平衡常数为 (用含K、K 的式子表示)；提高
2 2 4 Ⅰ Ⅱ
CH 的选择性的措施有 、 。 ⇌
4
(3)对于Bosch反应CO(g)+2H(g) C(s)+2HO(g) ΔH<0，下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
2 2 2
_____(填标号)。 ⇌
A．由甲图可知，反应在tmin时可能改变了压强或使用了催化剂
1
B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态
C．由丙图可知，反应过程中v >v 的点是C点
正 逆
D．由丁图可知，交点A表示的反应一定处于平衡状态
(4)室温下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入4molH 和1molCO 发生Sabatier反应：CO(g)+4H(g)
2 2 2 2
CH(g)+2HO(g)(不考虑副反应)；若反应时保持温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：
4 2
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
压强 5.00p 4.60p 4.30p 4.15p 4.06p 4.00p 4.00p
①0～10min内，v(CO)= mol·L-1·min-1，该温度下Sabatier反应的K= (K 为用气体的分压表示的平衡
2 p p
常数，分压=气体的体积分数×体系总压)。
