第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控（专项训练）（浙江专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控 目录 01 课标达标练 题型01自发过程和自发反应 题型02熵变 题型03 化学反应方向的判据 题型04合成氨反应适宜条件的选择 题型05工业上选择适宜生产条件的原则 02 核心突破练 03 真题溯源练 01自发过程自发反应 1．下列过程是非自发的是( ) A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 2．有关化学反应的说法，正确的是( ) A．自发反应都是放热反应 B．自发反应都是熵增大的反应 C．自发反应一定能实现 D．非自发反应在一定条件下能实现 3．“碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。 (1)氨的饱和食盐水捕获CO2是其利用的方法之一，反应原理为：NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)。该反应常温下能自发进行的原因是__________________________。 02熵变 4．下列变化中ΔS<0的是( ) A．固体NaCl溶于水 B．液态水变为水蒸气 C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) D．2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g) 5．下列反应△S>0的是( ) A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s) B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 6．下列说法正确的是( ) A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2 B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0 C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0 D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0 7．下列变化过程的焓变(△H)和熵变(△S)均大于零的是( ) A．H2O(g)→H2O(l) B．N2(g)+O2(g)=2NO(g) C．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) D．Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 8．下列说法正确的是( ) A．常温下，1molSO2的熵小于1molSO3 B．自发反应，CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ，则 C．可以把CO分解：2CO(g)=O2(g)+C(s)，收集碳，实现变废为宝 D．NaNO2溶于水，ΔH＞0，ΔS＜0 9．(2022·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是( ) A．1 molO2(g)＞1 mol CO2(g) B． 2 mol H2O(l)＞2 mol H2O(g) C．1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷) D．1 mol C2H6(g)＜1 mol CH4(g) 03化学反应方向的判据 10．(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用，对于资源综合利用和减碳有重要意义。 (1)将CO2转化为甲醇的某设想如下： CO2(g)＋2H2O(g)CH3OH(g)＋3/2O2(g) ΔH=+676.5kJ·mol−1 该设想是否合理并说明理由 。 11．(2025·浙江省五校高三联考)煤燃烧过程中会产生大气污染物CO、NO，研究氮氧化物的消除和CO2资源再利用是目前研究的热点之一。 (2)已知：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)，CO、NO在铁催化剂表面进行如下两步反应： 反应I：_______________ 反应II：CO+Fe=FeO+CO2 ①2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)反应自发进行的条件为： 。 ②完成反应I的化学方程式： 。 12．(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义，发生的反应为： 反应Ⅰ：CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g) ΔH＝+40.0kJ·mol−1 ΔS=125.0J·mol-1·K-1 反应Ⅱ：2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-16.0kJ·mol−1 (1)已知相关物质的标准熵数值如下表所示，ΔS计算方法可类比ΔH计算方法。 化学式 CH3CH2OH(g) CH3CH2OCH2CH3(g) H2O(g) 标准熵：/( J·mol-1·K-1) 281.1 342.1 188.1 反应Ⅱ的ΔS= J·mol-1·K-1(保留小数点后1位)。 13．(2025·浙江省诸暨市高三第一次模拟)苯甲醛是香料、医药、农化等行业的重要中间体，被广泛地应用于食品、化妆品、塑料工业等行业中。以下是制备苯甲醛的两种方法： Ⅰ．甲苯氧化法： ΔH1＝-346.5kJ·mol−1 Ⅱ．苯甲醇氧化法： ΔH2＝-389.5kJ·mol−1 (1)方法Ⅰ中的反应能自发进行的条件是 。 14．(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义，发生的反应为： 反应Ⅰ：CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g) ΔH＝+40.0kJ·mol−1 ΔS=125.0J·mol-1·K-1 反应Ⅱ：2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-16.0kJ·mol−1 (4)如图表示反应Ⅰ和Ⅱ的ΔH-TΔS与T的关系，图中直线代表上述反应的 (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)，在该图中画出另一个反应对应的直线 (假设、随温度的变化可忽略)。 15．(2025·浙江省嘉兴市高三一模)化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的氮氧化物NOx是污染大气的主要成分之一，需要加以治理。当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时，发生三种类型的SCR反应(选择性催化还原反应)： a．标准SCR：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH1 b．慢速SCR：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH2=−2739.6 kJ/mol c．快速SCR：2NO(g)＋4NH3(g)＋2NO2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH3=−1518.2 kJ/mol (1)已知2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH4=−114.2 kJ/mol，则ΔH1= kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为 (“高温”“低温”或“任意温度”)。 16．(2025·浙江省温州市高三二模)HCl是涉氯工业生产中的副产品，O2氧化HCl是一种实现氯资源闭路循环的重要方法。 (1)HCl直接氧化法制Cl2，若以CuO为催化剂，涉及如下反应： CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1 2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1 利于反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)自发进行的条件是 。 A．高温 B．低温 C．高压 D．低压 E．催化剂 17．(2025·杭州市学军中学高三选考模拟)丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备。 I.丙烷直接脱氢工艺，以金属为催化剂，存在以下两个反应： 主反应：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) 副反应：C3H8(g)C2H4(g)＋CH4(g) 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 C3H8 C3H6 H2 燃烧热ΔH/(kJ·mol−1) -2219.9 -2058.0 -285.8 回答下列问题： (1)主反应的ΔH= kJ·mol−1。主反应自发进行的条件是 。 18．(2025·浙江省绍兴市三模)苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下： 反应1：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=+117.6kJ•mol-1 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  △H2=+41.2kJ•mol-1 (1)在100kPa下，反应1的△G和Kp随温度的变化如图所示。 反应1在常温下 (填“能”或“不能”)自发；Kp随温度的变化曲线为 (填“a”或“b”)。 19．(2025·浙江省诸暨市三模)甲醇(CH3OH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，一般认为该反应分为两步，体系能量-反应进程如图所示： ①一定条件下，反应Ⅰ能自发进行，则反应Ⅰ在该条件下的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列说法不正确的是 。 A．反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0 B．上述反应建立平衡后，移走CH3OH，反应Ⅰ、Ⅱ平衡均右移 C．适当升温有利于提高一定时间内反应的速率和产率 D．催化剂能提高甲醇的平衡转化率 20．回答下列问题： (1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，该反应的∆H________(填“>”或“<”，下同)0，∆S_______0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的∆H______(填“>”或“<”)0。 (3)已知在、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的∆H＞0、∆S＞0。 ①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 ②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。 (4)已知CaSO4(s)+ CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH＝+218kJ·mol-1，该反应能够自发进行的反应条件是__________________________。 (5)某吸热反应能自发进行，则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。 04合成氨反应适宜条件的选择 21．工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H <0，该反应应采取的适宜条件是( ) A．低温、高压、催化剂 B．适宜的温度、压强、催化剂 C．低温、常压、催化剂 D．高温、高压、催化剂 22．下列有关合成氨工业的说法中正确的是( ) A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间 D．合成氨采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高 23．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 24．下列有关工业合成氨的说法不正确的是( ) A．迅速冷却的方法将氨液化，并不断移去液氨，利于反应正向进行 B．选择温度400~500℃，是为了保证尽可能大的平衡转化率 C．增大压强，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 25．在一定条件下，对于密闭容器中的反应：N2＋3H22NH3，下列说法正确的是( ) A．当氮气和氢气投料比(物质的量之比)为1∶3时，达到平衡时氨的体积分数最大 B．增加铁触媒的接触面积，不可能提高合成氨工厂的年产量 C．达到平衡时，氢气和氨气的浓度比一定为3∶2 D．分别用氮气和氢气来表示该反应的转化率时，数值大小一定相同 26．【逻辑思维与科学建模】1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大太满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图，下列说法不正确的是( ) A．“干燥净化”可以防止催化剂中毒 B．“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率 C．“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率 D．“铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热 27．某温度下发生反应：3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ/mol，N2的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示，下列说法中正确的是( ) A．将1molN2、3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJ B．平衡状态由A变到B时，平衡常数KA<KB C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大 D．合成氨工业中常采用400~500℃的高温以提高原料的转化率 05工业上选择适宜生产条件的原则 28．有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采取的正确措施是( ) A.高温，高压 B.适宜温度，高压，催化剂 C.低温，低压 D.高温，高压，催化剂 29．某工业生产中发生反应：2X(g)+Y(g)2M(g)　ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( ) A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质Y价廉易得，工业上一般采用加入过量的Y的方法，以提高X和Y的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量 30．人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度，使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是( ) A．橡胶轮胎中加入防老剂 B．燃煤中加入CaO C．汽车排气管中使用三元催化器 D．工业合成氨不断移去液氨 31．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是( ) A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 32．(2023·辽宁省丹东市期末)工业制硫酸中有一步重要的反应是SO2在400-600℃下发生催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，下列说法正确的是( ) A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好 B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率 C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好 D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率 33．工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是( ) 温度/℃ 不同压强下接触室中SO2的平衡转化率/ 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是SO3 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应 C．吸收塔中98.3%H2SO4表现强氧化性 D．实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强10MPa 34．已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 35．【联系硫酸工业生产】 (2023·山西省大同市高二期中)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是( ) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．从理论上分析，选择温度450-550℃，既利于平衡正向移动又利于提高反应速率 B．从理论上分析，为了使尽可能多地转化为SO3，应选择的条件是450℃，10MPa C．在实际生产中，为了降低成本采用常压条件，因为常压下的转化率已经很高了 D．在实际生产中，通入过量的空气，既利于平衡正向移动，又利于提高反应速率 36．一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( ) A．反应活化能：反应I<反应Ⅱ B．反应焓变：反应I<反应Ⅱ C．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 37．对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。反应  在催化剂作用下原料的总转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、原料的总平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图最合理的是( ) A．B．C．D． 1．(2025·浙江省桐乡市三模)下列说法不正确的是( ) A．高温有利于反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)的自发进行 B．对有气体参加的化学反应，缩小体积，单位体积内活化分子数增多但活化分子百分数不变 C．2NO2(g)N2O4(g)为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色加深；说明正反应活化能小于逆反应活化能 D．工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变，增大投料比[n(N2)/n(H2)]可提高N2的平衡转化率 2．(2025·浙江省台州市高三二模)下列说法正确的是( ) A．反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素 B．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但活化分子的百分数并没有改变 C．在新制氯水平衡体系中加入少量NaCl固体，溶液中的平衡均逆向移动，溶液的增大，HClO的浓度减小 D．已知CH4的燃烧热为ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，则ΔH1=ΔH2+2ΔH3 3．(2025·浙江省绍兴市高三二模)下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)的ΔH＜0 B．已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，则ΔS＜0 C．恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，NH3百分含量不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大 4．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是( ) 反应 ΔH/kJ/mol MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b 注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差； ②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发 A．因为相同，所以a与b大小相近 B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s) C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)] D．两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零 5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( ) A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行 B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发 C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行 D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发 6．(2025·浙江省县域教研联盟高三模拟考试)锑(Sb)元素的单质与化合物有着广泛的用途。 (3)工业上可利用真空冶金法处理脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)得到Sb2S3蒸汽，总反应方程式为：Pb4FeSb6S144PbS+FeS+3Sb2S3，随着温度升高，固体产物依次变为气态，达到平衡时Sb2S3、PbS与FeS的蒸汽压(pθ)与温度(T)的关系如图所示： 下列说法不正确的是 。 A．可通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集 B．900K时Sb2S3、PbS大量挥发，FeS仍为非气态 C．相比传统的高温冶炼，真空冶金法的优点是提高了资源的利用率，低碳高效 D．T1时总反应的平衡常数Kp=10-3a 7．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。 (1)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下： 反应I：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0 在一定温度下，向容积固定为2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始压强为2MPa，发生反应I和Ⅱ。10 min后达到平衡，此时H2O(g)的转化率为70%，CO的物质的量为0.1mol。 ①反应I能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②下列说法正确的是 。 a．增大C(s)的用量，反应I生成CO的速率增大 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应Ⅱ已达到平衡 c．平衡时H2的体积分数可能大于三分之二 d．除去体系中的CO2可提高平衡时H2的含量 ③此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。 8．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有 。(填写序号) A．加了催化剂工资 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＞”“＜”或“=”)； ③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是 。(填写序号) A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 9．合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 。 (2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 序号 化学反应 K(298K)的数值 ① N2(g) + O2(g)2NO(g) 5×10-31 ② N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 (3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是 (填字母序号)。 A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 B．温度升高，浓度商(Q)变大，Q>K，平衡逆向移动 C．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快 D．温度升高，K变小，平衡逆向移动 ③哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是 。 (4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数 ； (5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由 。 1．(2025•浙江1月卷，18)(4)工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 2．(2025•广东卷，19) (2)298K下，反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 3．(2025·湖南卷，18) (3)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 计算反应C4H8(g)＋H2(g)C4H10(g)的ΔH =_______ kJ·mol−1， 该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 4．(2022·浙江省1月卷，20，2分)B型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( ) A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 5．(2021•浙江6月卷，17，2分)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( ) A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑) 6．(2018·浙江卷，22，2分)已知：2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 7．(2021·浙江1月，29)“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答： (1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。 (2)下列说法不正确的是______。 A．可采用碱石灰干燥氯气 B．可通过排饱和食盐水法收集氯气 C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 (3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl2(g)Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2 其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。 ①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”) ②平衡常数K2的表达式为K2=______。 ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离) (4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为； I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1，KI=-3.4×10-29 II.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048 结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。 (5)在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。 A．适当提高反应温度 B．改变催化剂 C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度 ( 17 / 18 )学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控 目录 01 课标达标练 题型01自发过程和自发反应 题型02熵变 题型03 化学反应方向的判据 题型04合成氨反应适宜条件的选择 题型05工业上选择适宜生产条件的原则 02 核心突破练 03 真题溯源练 01自发过程自发反应 1．下列过程是非自发的是( ) A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 【答案】D 【解析】A项，水由高处向低处流，是自发进行的过程，故A不选；B项，氯气的氧化性比溴强，氯气能够与KBr溶液发生置换反应，属于自发进行的过程，故B不选；C项，铁生锈为自发进行的氧化还原反应，反应放热，常温下可自发进行，故C不选；D项，室温下冰会自发的融化，室温下水结成冰不是自发进行的过程，故D选；故选D。 2．有关化学反应的说法，正确的是( ) A．自发反应都是放热反应 B．自发反应都是熵增大的反应 C．自发反应一定能实现 D．非自发反应在一定条件下能实现 【答案】D 【解析】化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，根据△G=△H-T△S，如△G＜0，则反应能自发进行。A项，化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于焓变，故A错误；B项，化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于熵变，故B错误；C项，自发反应是一定条件下的可能性，是否一定实际发生，还要看化学反应速率，故C错误；D项，自发进行是相对的，在一定条件下，如△G＜0，则反应能实现，即非自发反应在一定条件下也能实现，D项正确。故选D。 3．“碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。 (1)氨的饱和食盐水捕获CO2是其利用的方法之一，反应原理为：NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)。该反应常温下能自发进行的原因是__________________________。 【答案】反应∆H＜0 【解析】反应NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)＝NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)为熵减的反应，该反应常温下能自发进行，反应∆H＜0，故答案为反应∆H＜0。 02熵变 4．下列变化中ΔS<0的是( ) A．固体NaCl溶于水 B．液态水变为水蒸气 C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) D．2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g) 【答案】C 【解析】固体物质溶于水，固态物质变为液态物质或气态物质，液态物质变为气态物质，其过程均属于熵增加的过程，即ΔS>0。有气体参加或生成的化学反应，通常可由反应前后气体分子数变化来判断其熵变，在化学反应中，反应物气体分子数比生成物气体分子数多的反应，一般属于熵减小的反应，即ΔS<0；反应物气体分子数比生成物气体分子数少的反应，一般属于熵增加的反应，即ΔS>0。 5．下列反应△S>0的是( ) A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s) B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 【答案】D 【解析】A项，该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，A不符合题意；B项，该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，B不符合题意；C项，该反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，C不符合题意；D项，该反应为气体系数之和增大的反应，ΔS＞0，D符合题意；故选D。 6．下列说法正确的是( ) A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2 B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0 C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0 D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0 【答案】A 【解析】A项，溶解焓相近，主要由熵变决定反应方向，Na2CO3(s)更易溶解，所以ΔS1＞ΔS2，A正确；B项，固体变为液体，混乱程度增大，ΔS＞，B错误；C项，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，C错误；D项，反应前后，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，D错误；故选A。 7．下列变化过程的焓变(△H)和熵变(△S)均大于零的是( ) A．H2O(g)→H2O(l) B．N2(g)+O2(g)=2NO(g) C．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) D．Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 【答案】B 【解析】A项，H2O(g)→H2O(l)的过程放热，混乱度降低，所以焓变(△H)和熵变(△S)均小于零，A错误；B项，N2(g)+O2(g)=2NO(g)属于吸热反应，焓变(△H)大于零，反应能够自发进行，所以△S大于零，B正确；C项，2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应，△H小于零，气体系数变大，熵变(△S)均大于零，C错误；D项，Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)，由自由移动的阴阳离子转化成难溶的沉淀，熵变(△S)均小于零，D错误；故选B。 8．下列说法正确的是( ) A．常温下，1molSO2的熵小于1molSO3 B．自发反应，CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ，则 C．可以把CO分解：2CO(g)=O2(g)+C(s)，收集碳，实现变废为宝 D．NaNO2溶于水，ΔH＞0，ΔS＜0 【答案】B 【解析】A项，常温下，SO2为气体，SO3为非气体，气体的混乱度大于非气体，则1molSO2的熵大于1molSO3，故A错误；B项，已知该反应为自发反应，则ΔH-TΔS＜0，若ΔH＞0，则一定有ΔS＞0，故B正确；C项，该反应为气体分子数减小的吸热反应，ΔH＞0，ΔS＜0，在任何温度下ΔH-TΔS＜0，即在任何温度下都不能自发进行，故C错误；D项，NaNO2溶于水为吸热过程，混乱度增大，故ΔH＞0，ΔS＞0，故D错误；故选B。 9．(2022·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是( ) A．1 molO2(g)＞1 mol CO2(g) B． 2 mol H2O(l)＞2 mol H2O(g) C．1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷) D．1 mol C2H6(g)＜1 mol CH4(g) 【答案】C 【解析】A项，当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值1 molO2(g) ＜1 mol CO2(g)，A错误；B项，等物质的量的物质，气态物质含有的熵值大于液体物质的熵值，则2 mol H2O(l)＜2 mol H2O(g)，B错误；C项，由于红磷中P的排列比白磷中的P的排列更有序，1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷)，C正确；D项，当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值1 mol CH4(g)＜1 mol C2H6(g)，D错误；故选C。 03化学反应方向的判据 10．(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)CO2的综合利用，对于资源综合利用和减碳有重要意义。 (1)将CO2转化为甲醇的某设想如下： CO2(g)＋2H2O(g)CH3OH(g)＋3/2O2(g) ΔH=+676.5kJ·mol−1 该设想是否合理并说明理由 。 【答案】(1)不合理，△H>0，△S<0 【解析】(1)CO2(g)＋2H2O(g)CH3OH(g)＋3/2O2(g) △H>0，正反应气体物质的量减少，△S<0，所以CO2(g)＋2H2O(g)CH3OH(g)＋3/2O2(g)不能自发进行，该设想不合理。 11．(2025·浙江省五校高三联考)煤燃烧过程中会产生大气污染物CO、NO，研究氮氧化物的消除和CO2资源再利用是目前研究的热点之一。 (2)已知：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)，CO、NO在铁催化剂表面进行如下两步反应： 反应I：_______________ 反应II：CO+Fe=FeO+CO2 ①2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)反应自发进行的条件为： 。 ②完成反应I的化学方程式： 。 【答案】(2)低温自发 2NO+2Fe=2FeO+N2 【解析】(2)该反应ΔS<0，由反应自发时ΔG=ΔH−TΔS<0，则低温自发；反应I+反应II=总反应，则反应I为2NO+2Fe=2FeO+N2； 12．(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义，发生的反应为： 反应Ⅰ：CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g) ΔH＝+40.0kJ·mol−1 ΔS=125.0J·mol-1·K-1 反应Ⅱ：2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-16.0kJ·mol−1 (1)已知相关物质的标准熵数值如下表所示，ΔS计算方法可类比ΔH计算方法。 化学式 CH3CH2OH(g) CH3CH2OCH2CH3(g) H2O(g) 标准熵：/( J·mol-1·K-1) 281.1 342.1 188.1 反应Ⅱ的ΔS= J·mol-1·K-1(保留小数点后1位)。 【答案】(1)-32.0 【解析】(1)反应ΔS=生成物熵变之和—反应物熵变之和，则反应ΔS=(342.1+188.1) J/(mol·K)—281.1 J/(mol·K) ×2=—32.0J/(mol·K)； 13．(2025·浙江省诸暨市高三第一次模拟)苯甲醛是香料、医药、农化等行业的重要中间体，被广泛地应用于食品、化妆品、塑料工业等行业中。以下是制备苯甲醛的两种方法： Ⅰ．甲苯氧化法： ΔH1＝-346.5kJ·mol−1 Ⅱ．苯甲醇氧化法： ΔH2＝-389.5kJ·mol−1 (1)方法Ⅰ中的反应能自发进行的条件是 。 【答案】(1)低温 【解析】(1)方法Ⅰ中的反应ΔH＜0、ΔS＜0，依据ΔH-TΔS＜0反应能自发进行，则反应在低温下自发进行； 14．(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义，发生的反应为： 反应Ⅰ：CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g) ΔH＝+40.0kJ·mol−1 ΔS=125.0J·mol-1·K-1 反应Ⅱ：2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-16.0kJ·mol−1 (4)如图表示反应Ⅰ和Ⅱ的ΔH-TΔS与T的关系，图中直线代表上述反应的 (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)，在该图中画出另一个反应对应的直线 (假设、随温度的变化可忽略)。 【答案】(4)反应Ⅰ 【解析】(4)由方程式可知，反应Ⅰ是熵增的吸热反应，升高温度，反应ΔH—TΔS减小，反应Ⅱ是熵减的放热反应，升高温度，反应ΔH—TΔS增大，则图中直线代表上述反应的反应Ⅰ，表示反应Ⅱ对应的直线如下图所示：； 15．(2025·浙江省嘉兴市高三一模)化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的氮氧化物NOx是污染大气的主要成分之一，需要加以治理。当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时，发生三种类型的SCR反应(选择性催化还原反应)： a．标准SCR：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH1 b．慢速SCR：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH2=−2739.6 kJ/mol c．快速SCR：2NO(g)＋4NH3(g)＋2NO2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH3=−1518.2 kJ/mol (1)已知2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH4=−114.2 kJ/mol，则ΔH1= kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为 (“高温”“低温”或“任意温度”)。 【答案】(1) −1632.4 任意温度 【解析】(1)由盖斯定律可知，将2NO(g)＋4NH3(g)＋2NO2(g)4N2(g)＋6H2O(g)和2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)相加即可得到4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH1=ΔH3+ΔH4=−1518.2 kJ/mol-114.2 kJ/mol=−1632.4 kJ/mol，标准SCR是气体体积减小的放热反应，ΔH1<0，ΔS>0，当ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行，则该反应在任意温度下都能自发进行。 16．(2025·浙江省温州市高三二模)HCl是涉氯工业生产中的副产品，O2氧化HCl是一种实现氯资源闭路循环的重要方法。 (1)HCl直接氧化法制Cl2，若以CuO为催化剂，涉及如下反应： CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1 2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1 利于反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)自发进行的条件是 。 A．高温 B．低温 C．高压 D．低压 E．催化剂 【答案】(1)B 【解析】(1)已知：①CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1；②2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1；由盖斯定律2×①+②得到反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)的，该反应的ΔS＜0，依据ΔG=ΔH-TΔS＜0反应自发进行可知，该反应自发进行的条件是低温，故选B； 17．(2025·杭州市学军中学高三选考模拟)丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备。 I.丙烷直接脱氢工艺，以金属为催化剂，存在以下两个反应： 主反应：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) 副反应：C3H8(g)C2H4(g)＋CH4(g) 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 C3H8 C3H6 H2 燃烧热ΔH/(kJ·mol−1) -2219.9 -2058.0 -285.8 回答下列问题： (1)主反应的ΔH= kJ·mol−1。主反应自发进行的条件是 。 【答案】(1) +123.9 高温 【解析】(1)C3H8燃烧热的热化学方程式：C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH=-2219.9kJ·mol-1 ①；C3H6燃烧热的热化学方程式：C3H6(g)＋O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-2058.0kJ·mol-1②；H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 ③。根据盖斯定律，①-②-③可得到反应C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)，则ΔH=-2219.9kJ·mol-1-(-2058.0kJ·mol-1)-(-285.8kJ·mol-1)=＋123.9kJ·mol-1；主反应ΔH>0，气体物质的量增多ΔS>0，自发进行的条件是高温。 18．(2025·浙江省绍兴市三模)苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下： 反应1：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) △H1=+117.6kJ•mol-1 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  △H2=+41.2kJ•mol-1 (1)在100kPa下，反应1的△G和Kp随温度的变化如图所示。 反应1在常温下 (填“能”或“不能”)自发；Kp随温度的变化曲线为 (填“a”或“b”)。 【答案】(1)不能 b 【解析】(1)反应1是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数增大，则曲线b表示平衡常数Kp随温度的变化，曲线a表示自由能△G随温度的变化；由图可知，900K时反应自由能△G大于0，所以常温下反应自由能△G一定大于0，不能自发进行； 19．(2025·浙江省诸暨市三模)甲醇(CH3OH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，一般认为该反应分为两步，体系能量-反应进程如图所示： ①一定条件下，反应Ⅰ能自发进行，则反应Ⅰ在该条件下的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②下列说法不正确的是 。 A．反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0 B．上述反应建立平衡后，移走CH3OH，反应Ⅰ、Ⅱ平衡均右移 C．适当升温有利于提高一定时间内反应的速率和产率 D．催化剂能提高甲醇的平衡转化率 【答案】(1) > AD 【解析】(1)①由图可知，反应I的ΔH>0，自发进行：ΔG=ΔH-TΔS<0，则ΔS>0；②A项，如图可知，反应Ⅱ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH<0，故A错误；B项，上述反应建立平衡后，移走CH3OH，反应Ⅱ平衡右移，CO减少，反应Ⅰ平衡右移，故B正确；C项，反应Ⅰ吸热，反应Ⅱ放热，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均增加，但反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，因此适当升温有利于提高一定时间内反应的速率和产率，故C正确；D项，催化剂不能改变化学平衡，不能提高甲醇的平衡转化率，故D错误；故选AD。 20．回答下列问题： (1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，该反应的∆H________(填“>”或“<”，下同)0，∆S_______0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的∆H______(填“>”或“<”)0。 (3)已知在、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的∆H＞0、∆S＞0。 ①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。 ②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。 (4)已知CaSO4(s)+ CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH＝+218kJ·mol-1，该反应能够自发进行的反应条件是__________________________。 (5)某吸热反应能自发进行，则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。 【答案】(1)> > 不能 (2)< (3)不能 能 (4)高温 (5) > 【解析】(1)由于CO在O2中燃烧生成CO2为放热反应，则二氧化碳分解生成CO和氧气的反应为吸热反应，∆H＞0，根据化学方程式可知，反应后气体的化学计量数之和增加，∆S＞0，故低温下ΔG=ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行；(2) ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发进行，通过化学方程式可知常温下△S＜0，常温下反应能够自发进行，则△H＜0；(3)①根据ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发进行，已知∆H＞0，∆S＞0，则常温下不能自发进行；②该反应的∆H＞0、∆S＞0，高温条件下能使ΔG=ΔH-TΔS＜0，而常温条件下ΔG=ΔH-TΔS>0，则该反应中温度能成为决定反应进行方向的因素；(4)该反应的∆S＞0、∆H＞0，则高温时ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应能自发进行；(5)已知某吸热反应能自发进行，即ΔG=ΔH-TΔS＜0，∆H＞0，则∆S＞0。 04合成氨反应适宜条件的选择 21．工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H <0，该反应应采取的适宜条件是( ) A．低温、高压、催化剂 B．适宜的温度、压强、催化剂 C．低温、常压、催化剂 D．高温、高压、催化剂 【答案】B 【解析】降温平衡右移，但反应速率太慢，从反应速率和催化剂的活性考虑，温度选在500℃左右，增大压强，平衡右移，但压强太大，对设备要求很高，所以也要选择适宜的压强，催化剂能增大反应速率，也要选择适宜的催化剂。故选B。 22．下列有关合成氨工业的说法中正确的是( ) A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间 D．合成氨采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高 【答案】C 【解析】催化剂可以改变反应速率，但不能使平衡移动，A项错误；升高温度可以加快反应速率，但合成氨反应是放热反应，因此升高温度不利于化学平衡向合成氨的方向移动，B项错误；增大压强可以加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，C项正确；催化剂的活性主要取决于温度的高低，而非压强的大小，D项错误。 23．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 【答案】B 【解析】A项，增大H2的浓度，H2的转化率减小；C项，温度控制在700K主要是为了兼顾速率与平衡，且500℃时催化剂活性最大；D项，压强采用10~30MPa主要是考虑对设备材料的要求。 24．下列有关工业合成氨的说法不正确的是( ) A．迅速冷却的方法将氨液化，并不断移去液氨，利于反应正向进行 B．选择温度400~500℃，是为了保证尽可能大的平衡转化率 C．增大压强，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【答案】B 【解析】A项，减小生成物的浓度，平衡正向移动，故将NH3液化，并不断将液氨移去，利于反应正向进行，A正确；B项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的平衡转化率降低，则控制温度400~500℃，远高于室温，是为了加快反应速率，B错误；C项，该反应为体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数，C正确；D项，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，D正确；故选B。 25．在一定条件下，对于密闭容器中的反应：N2＋3H22NH3，下列说法正确的是( ) A．当氮气和氢气投料比(物质的量之比)为1∶3时，达到平衡时氨的体积分数最大 B．增加铁触媒的接触面积，不可能提高合成氨工厂的年产量 C．达到平衡时，氢气和氨气的浓度比一定为3∶2 D．分别用氮气和氢气来表示该反应的转化率时，数值大小一定相同 【答案】A 【解析】当氮气和氢气投料比为1∶3时，v(N2)∶v(H2)＝1∶3，两种原料的转化率相同，故达到平衡时氨的体积分数最大，A正确；增加铁触媒的接触面积，加快反应速率，可以提高合成氨工厂的年产量，B错误；平衡时，物质的浓度关系取决起始量和转化率，所以到平衡时，H2和NH3的浓度比不一定为3∶2，C错误；反应速率之比等于化学计量数之比，因化学计量数不同，则反应速率的数值不同，D错误。 26．【逻辑思维与科学建模】1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大太满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图，下列说法不正确的是( ) A．“干燥净化”可以防止催化剂中毒 B．“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率 C．“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率 D．“铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热 【答案】D 【解析】A项，合成氨反应的原料中含有能使催化剂中毒的杂质，所以“干燥净化”可以防止催化剂中毒，故A正确；B项，合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率，故B正确；C项，氨气易液化，冷却时氨气转化为液氨，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率，故C正确；D项，合成氨反应为放热反应，“铁触媒”在生产过程中可以通过反应放出的热量和热交换达到反应所需的温度，不需使用外加热源持续加热，故D错误；故选D。 27．某温度下发生反应：3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ/mol，N2的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示，下列说法中正确的是( ) A．将1molN2、3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJ B．平衡状态由A变到B时，平衡常数KA<KB C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大 D．合成氨工业中常采用400~500℃的高温以提高原料的转化率 【答案】C 【解析】A项，因为是可逆反应，所以不可能生成2mol氨气，因此放出的热量小于92.4kJ，A错误；B．平衡常数只与温度有关系，所以平衡状态由A变到B时，平衡常数不变，B错误；C．根据图象可知，增大压强氮气的转化率增大，平衡向正反应方向移动，氢气转化率提高，C正确；D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，合成氨工业中常采用400~500℃的高温，是因为催化剂在该温度下催化效率高，D错误；故选C。 05工业上选择适宜生产条件的原则 28．有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采取的正确措施是( ) A.高温，高压 B.适宜温度，高压，催化剂 C.低温，低压 D.高温，高压，催化剂 【答案】B 【解析】该反应是一个气体体积减小的放热反应，为增加甲醇的产量，需使平衡正向移动，理论上可采用低温、高压的方式，但在实际生产中还需考虑反应速率、设备承受的压力及催化剂的活性等因素的影响，因此可采取适宜温度、高压和使用催化剂的条件。 29．某工业生产中发生反应：2X(g)+Y(g)2M(g)　ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( ) A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质Y价廉易得，工业上一般采用加入过量的Y的方法，以提高X和Y的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量 【答案】D 【解析】虽然高压条件有利于M生成，但不一定都采用高压条件，如2SO2+O22SO3，常压下SO2的转化率已经很高，高压对SO2的转化率影响不大，因而工业上采用常压；加入Y，X的转化率提高，但Y的转化率降低；ΔH<0，升高温度，反应物转化率降低；催化剂可加快化学反应速率。 30．人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度，使其向着对人类更有益的方向发展。下列条件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是( ) A．橡胶轮胎中加入防老剂 B．燃煤中加入CaO C．汽车排气管中使用三元催化器 D．工业合成氨不断移去液氨 【答案】B 【解析】橡胶轮胎中加入防老剂，是为了减慢老化速率，A错误；燃煤中加入CaO，是为了除去对环境污染的二氧化硫气体，与化学反应速率与限度无关，B正确；催化剂可改变反应速率，C错误；工业合成氨不断移去液氨，可以降低氨气浓度，使平衡正向移动，D错误；故选B。 31．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是( ) A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 【答案】D 【解析】硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的充分燃烧，A正确；硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，B正确；合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，C正确；合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%，D错误；故选D。 32．(2023·辽宁省丹东市期末)工业制硫酸中有一步重要的反应是SO2在400-600℃下发生催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，下列说法正确的是( ) A．为提高的转化率，在生产过程中压强越高越好 B．工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率 C．其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，生产效益越好 D．工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率 【答案】D 【解析】A项，增大压强平衡正向移动，则提高SO3的产率，但高压会对动力和设备要求太高，从而增加生产成本，为了降低成本，应该适当增大压强，故A错误；B项，增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以实际生产中可通过增大氧气的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，故B错误；C项，其他条件保持不变，温度越高，反应速率越快，但平衡逆向移动，降低产率，且增加生产成本，对提高生产效益产生不利影响，故C错误；D项，催化剂能降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，所以使用催化剂可加快化学反应速率，从而缩短反应到达平衡的时间，提高生产效率，故D正确；故选D。 33．工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是( ) 温度/℃ 不同压强下接触室中SO2的平衡转化率/ 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是SO3 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应 C．吸收塔中98.3%H2SO4表现强氧化性 D．实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强10MPa 【答案】B 【解析】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为可逆反应，未参与反应的二氧化硫可循环利用，A错误；由表知，在相同压强下，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，B正确；吸收塔中98.3%H2SO4是为了吸收三氧化硫，不体现强氧化性，C错误；1MPa和10MPa两状态SO2的平衡转化率相差不大，但10MPa压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强1MPa，D错误；故选B。 34．已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 【答案】B 【解析】A项，由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率增大，A正确；B项，由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，B错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，C正确；D项，由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，D正确。故选B。 35．【联系硫酸工业生产】 (2023·山西省大同市高二期中)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是( ) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．从理论上分析，选择温度450-550℃，既利于平衡正向移动又利于提高反应速率 B．从理论上分析，为了使尽可能多地转化为SO3，应选择的条件是450℃，10MPa C．在实际生产中，为了降低成本采用常压条件，因为常压下的转化率已经很高了 D．在实际生产中，通入过量的空气，既利于平衡正向移动，又利于提高反应速率 【答案】A 【解析】A项，该反应为放热反应，从理论上分析，温度越低越有利于平衡正向移动，但温度过低反应速率太小，且影响催化剂的催化活性，所以工业上选择温度450～550°C，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，A错误；B项，由表格数据可知450℃，10MPa，二氧化硫的转化率达99.7％，从理论上分析，为了使SO2尽可能多地转化为SO3，应选择的条件是450℃，10MPa，B正确；C项，反应为气体体积缩小的反应，增大压强平衡正向移动，所以从理论上分析，选择高压，但常压下SO2的转化率已经很高了，继续增大压强，虽然二氧化硫的平衡转化率会提高，但不明显，且会增加设备成本，增大投资和能量消耗，在实际生产中，为了降低成本采用常压条件，C正确；D项，空气的成本较低，在实际生产中，通入过量的空气，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率，D正确；故选A。 36．一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( ) A．反应活化能：反应I<反应Ⅱ B．反应焓变：反应I<反应Ⅱ C．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 【答案】B 【解析】A项，短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，A正确；B．反应I、Ⅲ为放热反应，根据盖斯定律，反应Ⅱ也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，B错误；C．由图可以看出产物I和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物I的比例不变，C正确；D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确； 故选B。 37．对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。反应  在催化剂作用下原料的总转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、原料的总平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图最合理的是( ) A．B．C．D． 【答案】C 【解析】对于放热的可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应的最适宜温度为催化剂的催化活性最好时所对应的温度，在该温度下化学反应速率最大，SO2的转化率也最大；当温度高于最适宜温度后，催化剂的催化活性逐渐减小，催化剂对化学反应速率的影响超过了温度升高对化学反应速率的影响，因此化学反应速率逐渐减小，SO2的转化率也逐渐减小；由于该反应为放热反应，随着温度的升高，SO2的平衡转化率减小；由于反应混合物与催化剂层的接触时间较少，在实际的反应时间内反应还没有达到化学平衡状态，故在相应温度下SO2的转化率低于其平衡转化率。因此，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的转化率与最适宜温度(曲线I)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图可表示如下：，故选C。 1．(2025·浙江省桐乡市三模)下列说法不正确的是( ) A．高温有利于反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)的自发进行 B．对有气体参加的化学反应，缩小体积，单位体积内活化分子数增多但活化分子百分数不变 C．2NO2(g)N2O4(g)为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色加深；说明正反应活化能小于逆反应活化能 D．工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变，增大投料比[n(N2)/n(H2)]可提高N2的平衡转化率 【答案】D 【解析】A项，反应吸热，且为熵增反应，ΔH>0，ΔS>0，则高温可以自发进行，故A正确；B项，体积减小，压强增大，可增大单位体积内活化分子的数目，有效碰撞增多，但单位体积内活化分子的百分数未变，故B正确；C项，升高温度，颜色加深，平衡逆向移动，v正<v逆，说明是放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，故C正确；D项，根据平衡移动原理，增加一种反应物浓度会提高另一种反应物的转化率，增大n(N2)/n(H2)，氮气过量，氢气相对不足，导致氮气的平衡转化率降低，氢气转化率提高，故D错误；故选D。 2．(2025·浙江省台州市高三二模)下列说法正确的是( ) A．反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素 B．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但活化分子的百分数并没有改变 C．在新制氯水平衡体系中加入少量NaCl固体，溶液中的平衡均逆向移动，溶液的增大，HClO的浓度减小 D．已知CH4的燃烧热为ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，则ΔH1=ΔH2+2ΔH3 【答案】A 【解析】A项，分解反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)为吸热反应，是熵增加的反应，常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素，A正确；B项，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，增加了活化分子的百分数，同等程度改变正、逆反应速率，B错误；C项，在新制氯水平衡体系中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO和H2OH++OH-，加入少量NaCl固体，平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向移动，H+浓度减少，H2OH++OH-平衡正向移动，C错误；D项，CH4的燃烧热的方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，根据盖斯定律：则ΔH1=ΔH2-2ΔH3，D错误；故选A。 3．(2025·浙江省绍兴市高三二模)下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)的ΔH＜0 B．已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，则ΔS＜0 C．恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，NH3百分含量不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大 【答案】D 【解析】A项，已知HF气体溶于水放热，说明HF溶解过程放热(ΔH<0)，但HF是弱酸，电离过程需要克服H-F键的强键能，因此电离过程吸热，则HF(aq)H+(aq)+F-(aq)的ΔH>0，A错误；B项，已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，因为该反应前后气体分子数不变，所以该反应的熵变，而不是ΔS<0，B错误；C项，恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，该反应是固体分解生成气体的可逆反应，反应体系中NH3(g)、CO2(g)的物质的量之比始终为2∶1，即NH3百分含量始终不变，则NH3百分含量不再发生变化，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D项，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，正反应为放热反应，则逆反应的活化能大于正反应的活化能，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大，D正确；故选D。 4．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是( ) 反应 ΔH/kJ/mol MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b 注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差； ②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发 A．因为相同，所以a与b大小相近 B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s) C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)] D．两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零 【答案】B 【解析】A项，熵变的大小与气体体积的改变大小有关，由方程式可知，两反应中气体化学计量数差相同，则反应的熵变a与b大小相近，故A正确；B项，由MgCO3和CaCO3都为离子晶体，MgCO3和CaCO3离子所带电荷相等，由于Mg2+半径小于Ca2+半径， MgO晶格能大于CaO晶格能， Mg2+比Ca2+更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子分解为CO2，则MgCO3的热分解温度小于CaCO3，故B错误；C项，由方程式可知，两反应中气体化学计量数差相同，则反应的熵变a与b的差值为a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)]，故C正确；D项，由表格数据可知，两个反应都是气体体积增大的吸热反应，则两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零，故D正确；故选B。 5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( ) A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行 B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发 C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行 D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发 【答案】C 【解析】A项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，A错误；B项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，B错误；C项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，C正确；D项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，D错误；故选C。 6．(2025·浙江省县域教研联盟高三模拟考试)锑(Sb)元素的单质与化合物有着广泛的用途。 (3)工业上可利用真空冶金法处理脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)得到Sb2S3蒸汽，总反应方程式为：Pb4FeSb6S144PbS+FeS+3Sb2S3，随着温度升高，固体产物依次变为气态，达到平衡时Sb2S3、PbS与FeS的蒸汽压(pθ)与温度(T)的关系如图所示： 下列说法不正确的是 。 A．可通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集 B．900K时Sb2S3、PbS大量挥发，FeS仍为非气态 C．相比传统的高温冶炼，真空冶金法的优点是提高了资源的利用率，低碳高效 D．T1时总反应的平衡常数Kp=10-3a 【答案】(3)BD 【解析】(3)A项，随着温度升高，固体产物依次变为气态，则可以通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集，A项正确；B项，由图可知，900K时PbS蒸汽压的lgpθ较小，且随着温度的进一步升高，PbS(g)的蒸汽压显著增大，故900K时PbS没有大量挥发，B项错误；C项，根据真空冶炼法的总反应可知，相比传统的高温冶炼，真空冶炼法提高了资源的利用率，低碳高效，C项正确；D项，由图可知，T1时Sb2S3(g)的lgpθ=a，则Sb2S3(g)的蒸汽压为10aPa，PbS(g)的lgpθ=0，PbS(g)的蒸汽压为1Pa，此时总反应的平衡常数Kp=(10a)3×(1)4=103a，D项错误；故选BD。 7．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。 (1)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下： 反应I：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0 在一定温度下，向容积固定为2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始压强为2MPa，发生反应I和Ⅱ。10 min后达到平衡，此时H2O(g)的转化率为70%，CO的物质的量为0.1mol。 ①反应I能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②下列说法正确的是 。 a．增大C(s)的用量，反应I生成CO的速率增大 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应Ⅱ已达到平衡 c．平衡时H2的体积分数可能大于三分之二 d．除去体系中的CO2可提高平衡时H2的含量 ③此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。 【答案】(1) ①高温 ②bd ③7 【解析】(1)①根据ΔG=ΔH-TΔS，反应Ⅰ是熵增，焓变大于0的反应，即ΔS＞0，ΔH＞0，则高温条件下有利于反应自发进行；②a项，增大C(s)的用量，由于碳单质是固体，增大碳的用量，不能增大浓度，生成一氧化碳速率不增加，a错误；b项，根据，反应Ⅰ由固体参与，随着反应的进行，气体整体质量增大，当密度保持不变时，气体质量不变，则反应Ⅱ已达到平衡，b正确；c项，反应中的水只能转化为氢气，水的转化率为70%，则氢气的物质的量为0.7mol，一氧化碳的物质的量为0.1mol，则此时氢气的体积分数为，二氧化碳的体积未知，故氢气的体积分数必定小于三分之二，c错误；d项，除去体系中的二氧化碳，反应Ⅱ平衡向正反应方向移动，一氧化碳减少，反应Ⅰ平衡也向正反应方向进行，可以提高平衡时氢气的含量，d正确；故选bd；③分别设反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的水的物质的量为x、ymol，列出三段式： 、 已知平衡时，水的转化率为70%，一氧化碳的物质的量为0.1mol，即1-x-y=0.3mol，x-y=0.1，解得x=0.4，y=0.3，故平衡时二氧化碳的物质的量为0.3mol，反应前总压强为2MPa，气体的物质的量共为1mol，反应后气体总量为1.4mol，则反应后总压强为，利用分压计算反应Ⅱ的平衡常数； 8．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有 。(填写序号) A．加了催化剂工资 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＞”“＜”或“=”)； ③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是 。(填写序号) A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 【答案】(1) 0.05 mol•L-1 50 33.3%或 (2)CD (3) K= ＞ 2 ＞ (4)C 【解析】(1)反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2，由于反应开始时n(N2)=0.2 mol，所以平衡时n(N2)=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05 mol•L-1；根据反应方程式可知每反应产生0.2 mol NH3，反应消耗0.3 mol H2，反应开始时n(H2)=0.6 mol，所以H2的平衡转化率为；反应开始时n(N2)=0.2 mol，n(H2)=0.6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2和0.3 mol H2，则平衡时n(N2)=0.1 mol，n(H2)=0.3 mol，气体总物质的量n(总)=0.1 mol+0.3 mol+0.2 mol=0.6 mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：；(2)项，加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意；B项，增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意；C项，降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意；D项，加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意；故选CD；(3)①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=；②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K1＞K2；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为； 当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，由于容器的容积是0.5 L，则c(NH3)=6 mol/L，c(N2)=4 mol/L，c(H2)=2 mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)；(4)A项，化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确；B项，勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确；C项，加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误；D项，正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确；故选C。 9．合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 。 (2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 序号 化学反应 K(298K)的数值 ① N2(g) + O2(g)2NO(g) 5×10-31 ② N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 (3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是 (填字母序号)。 A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 B．温度升高，浓度商(Q)变大，Q>K，平衡逆向移动 C．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快 D．温度升高，K变小，平衡逆向移动 ③哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是 。 (4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数 ； (5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由 。 【答案】 (1)K= (2)氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度 (3)①放热 ②d ③提高合成氨反应的化学反应速率 (4)8% 压强 (5)L1<L2 合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)， 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低。 【解析】(1)平衡常数指平衡时生成物浓度幂次方乘积比上反应物浓度幂次方乘积，故该反应平衡常数表达式为K=；(2)平衡常数越大，说明反应物转化率越高，N2与H2反应的平衡常数远大于N2与O2反应的平衡常数，所以与H2反应时，N2转化率更高，故此处填：氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度；(3)①由数据知，温度升高，NH3的平衡含量降低，说明平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，则正反应为放热反应，故此处填“放热”；②a项，温度升高，正逆反应速率都增大，a错误；b项，温度升高瞬间，容器体积不变，气体浓度不变，故Q不变，但K减小，故平衡逆向移动，b错误；c正确，但未解释氨平衡含量减小的原因，c不符合题意；d项，温度升高，平衡逆向移动，K减小，导致氨平衡含量减小，d符合题意；故选d；③高温不利于平衡正向移动，故哈伯选择550℃不是考虑平衡移动的原因，而是为了增强催化剂的活性，加快反应速率，故此处填提高合成氨反应的化学反应速率；(4)M点对应H2、N2投料比为4，假设H2为4 mol，N2为1mol，平衡时N2转化x mol，列三段式如下： 平衡时气体总物质的量=(1-x+4-3x+2x) mol=(5-2x) mol，则NH3的体积分数=，解得x=，则N2的体积分数=；(5)若X代表温度，温度升高，平衡逆向移动，NH3体积分数减小，与图示不符，故X代表压强，L代表温度；合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低，故L2＞L1。 1．(2025•浙江1月卷，18)(4)工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(4)＜ 【解析】(4)反应生产HCON(CH3)2的反应方程式(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)是一个某条件下反应自发且熵减，根据自由能变ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发可知，则反应在该条件下ΔH<0； 2．(2025•广东卷，19) (2)298K下，反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【答案】(2)能 【解析】(2)反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则根据ΔG=ΔH-TΔS可知，该反应在298K下能自发进行； 3．(2025·湖南卷，18) (3)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 计算反应C4H8(g)＋H2(g)C4H10(g)的ΔH =_______ kJ·mol−1， 该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 【答案】(3)﹣126 B 【解析】(3)根据盖斯定律，反应ii－反应i即可得到目标反应，则，该反应是熵减的放热反应，则依据ΔG=ΔH-TΔS＜0反应能自发进行，则低温下自发进行，选B； 4．(2022·浙江省1月卷，20，2分)B型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( ) A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 【答案】D 【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。故选D。 5．(2021•浙江6月卷，17，2分)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( ) A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑) 【答案】B 【解析】A项，CH4(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔质量大，所以熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)＜2molH2O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C错误；D项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D错误；故选B。 6．(2018·浙江卷，22，2分)已知：2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 【答案】B 【解析】A项，由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率増大，正确；B项，由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，正确；D项，由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，正确。故选B。 7．(2021·浙江1月，29)“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答： (1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。 (2)下列说法不正确的是______。 A．可采用碱石灰干燥氯气 B．可通过排饱和食盐水法收集氯气 C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 (3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl2(g)Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2 其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。 ①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”) ②平衡常数K2的表达式为K2=______。 ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离) (4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为； I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1，KI=-3.4×10-29 II.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048 结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。 (5)在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。 A．适当提高反应温度 B．改变催化剂 C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度 【答案】(1)2NaCl+ 2H2O2NaOH + H2↑+Cl2↑ (2)A (3)①＜ ② ③K1p + (4)反应I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量 (5)AB 【解析】(1)电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠，该反应的化学方程式是2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑。 (2) A项，氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A说法不正确；B项，氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；C项，氯气在常温下不与铁反应；氯气的相对分子质量较大，其分子间的作用力较大，因此，氯气属于易液化的气体，常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，C说法正确；D项，氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此，工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的是A，故选A。 (3)①Cl2(g) Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程的熵变小于0，因此，其焓变ΔH1＜0。②由化学方程式Cl 2(aq) + H2O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K2的表达式为K2=，注意水为液态，其不出现在表达式中。③Cl2(g) Cl2(aq) 与Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl2(g) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，根据物料守恒可知，c= + c(HClO)+ c(Cl-)，由于HCl是强电解质，若忽略水的电离和次氯酸的电离，则，由K2=可知=，由K1=c(Cl2)/p可知，=，则=，因此，c= K1p + 。 (4)已知：I . TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol ·L-1，KI=-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O2(g) ⇌ 2CO(g) ΔHII= - 221 mol ·L-1，KII=1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，则K=KIKII=4.1 ×1019远大于K1，反应II的发生可以减小反应I的平衡体系中氧气的浓度，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现；反应I为吸热反应，而ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，说明TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I提供所需的能量。 (5) A项，由于两产物浓度之比与反应时间无关，适当提高反应温度，使催化剂碘的溶解度增大，既可以加快化学反应速率，同时可以提高邻位取代的机率(催化剂会参与反应形成中间体，根据信息可知，碘在对位的取代机率较大)，从而提高产物中邻二氯苯的比例，故A符合题意；B项，可以使用对生成邻二氯苯有更高选择性的催化剂，以提高产物中邻二氯苯的比例，B符合题意；C项，适当降低反应温度，不利于提高邻二氯苯的生成机率，不能提高产物中邻二氯苯的比例，C不符合题意；D项，改变反应物浓度可以改变化学反应速率，从而改变反应达到化学平衡状态的时间，但是，产物浓度之比与反应时间无关，因此，不能提高产物中邻二氯苯的比例，D不符合题意。故选AB。 ( 31 / 31 )学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$