专题06 化学反应的方向及调控（期中真题汇编，四川专用）高二化学上学期

专题06化学反应的调控及方向 高频考点概览 考点01 化学反应进行方向的判据 考点02 化学反应的条件控制 地 城 考点01 化学反应进行方向的判据 1、 单选题 1．(24-25高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．蔗糖在水中溶解是一个自发过程 C．NaHCO3受热分解过程：△S＜0 D．吸热反应一定不能自发进行 【答案】B 【详解】A．自发进行的化学反应是指在给定条件下，不需要外力作用就能自动进行的反应，但不一定是熵增反应，A不正确； B．蔗糖在水中溶解时，温度变化不大，但熵值增大，则是一个自发过程，B正确； C．NaHCO3固体受热分解，生成Na2CO3固体、CO2气体和水蒸气，则该过程：△S＞0，C不正确； D．熵值增大的吸热反应，在高温下也能自发进行，D不正确； 故选B。 2．(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)下列反应在任何温度下一定不能自发进行的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG＜0，可自发进行； 【详解】A．该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，该反应在任何温度下都能自发进行，A错误； B．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温时能自发进行，B错误； C．该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在高温时能自发进行，C错误； D．该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，该反应在任何温度下都不能自发进行，D正确； 故选D。 3．(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．直接加热蒸干纯碱的水溶液无法得到纯碱固体 B．冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，该过程的熵减小 C．草木灰和铵态氮肥混合施用，可促进植物对化肥的吸收和综合利用 D．工业合成氨选用的温度越低越好，压强越大越好 【答案】B 【详解】A．直接加热蒸干纯碱的水溶液可以得到纯碱固体，A错误； B．冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，此过程前后气体的物质的量减小，该过程的熵减小，B正确； C．草木灰成分为碳酸钾，和铵态氮肥混合施用产生氨气逸出使肥效降低，C错误； D．工业合成氨为考虑工业生产设备的承受能力及化学反应速率，一般采用400～500℃、10～30MPa，D错误。 答案选B。 4．(24-25高二上·四川盐亭中学·期中)下列说法正确的是 A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应 B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 【答案】C 【详解】A．非自发的反应是在任何条件下均不能自发进行的反应，故A错误； B．同一种物质的熵：气态>液态>固态，即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，故B错误； C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的，时反应能自发进行，该反应室温下可自发进行，则，故C正确； D．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，即且的反应一定能自发进行，故D错误； 故选：C。 5．(24-25高二上·四川成都七中万达集团·期中)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知： 下列说法不正确的是 A．氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能 B．H2O(g)=H2O(l)的过程中，ΔH<0、ΔS<0 C．断裂2mol H2和1mol O2中化学键所需能量大于断裂2mol H2O中化学键所需能量 D．化学反应的ΔH与反应体系中的物质类别及其聚集状态均有关系 【答案】C 【详解】A．氢气与氧气的反应为自发的氧化还原反应，且为放热反应，则氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能，故A正确； B．H2O(g)=H2O(l)为气体分子数减小的放热过程，则ΔH<0、ΔS<0，故B正确； C．氢气与氧气的反应为放热反应，则断裂2molH2和1molO2中化学键所需能量小于断裂2molH2O中化学键所需能量，故C错误； D．由图可知，生成物状态不同时ΔH不同，化学反应的ΔH与反应体系中的物质类别及其聚集状态均有关系，故D正确。 答案选C。 6．(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列变化中属于熵减的是 A．冰融化 B．液态水变为水蒸气 C．过氧化氢分解制氧气 D． 【答案】D 【分析】化学上经常用熵来度量混乱度，同一物质，气态时熵最大，固态熵最小； 【详解】A．冰融化时固态变为液态，熵增大，A错误； B．液态水变为水蒸气是由液态变为气态，熵增大，B错误； C．过氧化氢分解制氧气，，有气体产生，熵增大，C错误； D．，由气态变为固态，熵减小，D正确； 故选D。 7．(24-25高二上·四川雅安中学·期中)冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是 A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】冰融化成水吸热，，液态时的熵大于固态时的熵，冰融化为水的过程是熵增大的，，C项符合题意； 答案选C； 8．(24-25高二上·四川内江第六中学·期中)下列说法中不正确的是 A．已知 ，则白锡更稳定 B．只有活化分子之间发生的碰撞才可能是有效碰撞 C．升高温度，使单位体积内活化分子数增多，因而反应速率加快 D．对于且一定条件下能自发进行的化学反应，其 【答案】A 【详解】A．能量越低越稳定，所以灰锡更稳定，A错误； B．当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞，B正确； C．升高温度，反应物分子能量增加，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，因而化学反应速率加快，C正确； D．对于ΔH>0且能自发进行的化学反应，则ΔH－T△S＜0，即，D正确； 故选A。 9．(24-25高二上·四川天立集团·期中)可逆反应：  ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A．     B．     C．     D．     【答案】C 【详解】对于左图，先拐先平衡，说明，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q<0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，a+b>c+d，反应为气体分子数减小的反应，熵变小于0； 故选C。 10．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)下列说法正确的是 A．1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次增加 B．自发进行的反应一定迅速 C．对于气体反应，其他条件不变，增大压强反应速率加快，与活化分子百分数无关 D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率 【答案】C 【详解】A．体系混乱度越大，熵值越大，从1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次减小，A错误； B．反应能否自发进行取决于焓变和熵变，与反应速率无关，自发反应，反应速率可能快也可能慢，B错误； C．其他条件不变，增大压强，单位体积内活化分子数增加，活化分子百分数不变，C正确； D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，说明反应吸热，则升高温度平衡正向移动，反应物的转化率增大，D错误； 故选C。 11．(23-24高二上·四川广安中学·期中）下列过程属于熵减的是 A．-10℃的液态水自动结冰成为固态 B．常温下，H2O2分解成H2O和O2 C．NaCl晶体溶于水 D．一盒粉笔无序散落一地 【答案】A 【分析】熵减的过程为无序变有序的过程。 【详解】A．水结冰的过程为无序变有序的过程，故A符合题意； B．H2O2分解成H2O和O2，气体的物质的量变大，无序程度变大，故B不符合题意； C．NaCl晶体溶于水，无序程度变大，故C不符合题意； D．一盒粉笔无序散落一地，无序程度变大，故D不符合题意； 故选A。 12．(23-24高二上·四川自贡第一中学校·期中)已知：变化如图所示。下列判断正确的是 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】液态水变为气态水，需要吸收能量，；等量的相同物质，处于气态时混乱程度大于处于液态时混乱程度，；答案选B。 13．(03-24高二上·四川达州宣汉县第二中学·期中)下列说法不正确的是 A．ΔH＜0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 B．NH4HCO3(s) = NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH=＋185.57 kJ/mol 能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．自发反应也可能需要加热才能进行 【答案】C 【详解】A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应，则ΔG=ΔH－TΔS＜0，因此在任何温度下都能自发进行，故A正确； B．气体的混乱度大于固体的混乱度，NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH=＋185.57 kJ·mol-1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故B正确； C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变不能单独作为反应自发性的判据，常用ΔG=ΔH－TΔS来判断，故C错误； D．需要加热或点燃才能进行的反应不一定是非自发反应，自发反应也可能需要加热才能进行，故D正确； 综上所述，答案为C。 14．(23-24高二上·四川凉山州西昌·期中)下列有关化学反应方向的判断正确的是 A．放热反应一定能自发进行 B．凡是需要加热的反应都不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值，一定能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0 【答案】D 【详解】A．反应是否能够自发进行，不仅与焓变有关，也与熵变有关。若△H-T△S＜0，反应就能够自发进行，若△H-T△S＞0，反应就不能自发进行，因此放热反应不一定就能自发进行，A错误； B．需要在加热条件下进行的化学反应，有的能够自发进行，有的不能自发进行，B错误； C．反应是否能够自发进行，不仅与熵变有关，也与焓变有关。当△H-T△S＜0，反应就能够自发进行，当△H-T△S＞0，反应就不能自发进行。当△S为正值，△H也为正值，反应在高温下，△H-T△S＜0反应能够自发进行，在低温下△H-T△S＞0就不能自发进行，C错误； D．反应是气体体积减小的反应，△S＜0，在常温下该反应能自发进行，则△H-T△S＜0，说明该反应的焓变△H＜0，D正确； 故合理选项是D。 15．(23-24高二上·四川成都郫都区·期中)对于化学反应方向，下列说法错误的是 A．非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 B．一定温度下，反应的， C．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 D．常温下反应能自发进行，则该反应的 【答案】A 【详解】A．根据△G=△H－T△S，△G<0反应自发，因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应，故A错误； B．反应是熔融氯化钠的电解，是吸热反应，，反应后气体分子数增多，是熵增加的过程，故B正确； C．根据△G=△H－T△S＜0可以自发进行，自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断，故C正确； D．根据△G=△H－T△S＜0常温可以自发进行，该反应，则，故D正确； 故选A。 地 城 考点02 化学反应的条件控制 一、单选题 1．(24-25高二上·四川安宁河高中振兴联盟·期中)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，下列说法中错误的是 A．该反应在低温条件下能自发进行 B．工业合成氨在高温高压的条件下NH3的产率最高 C．工业合成氨一般选择400~500℃的重要原因是考虑催化剂的活性 D．增大压强，活化分子百分数不变，反应速率加快 【答案】B 【详解】A．由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，焓变小于0，ΔS<0，低温下自发，A项正确； B．合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NH3产率减小，B项错误； C． 工业合成氨一般选择400~500℃的重要原因是考虑催化剂的活性，500℃左右催化剂活性最强，C项正确； D．增大压强，体积减小，等于增大浓度，单位体积内活化分子数增多，但活化分子百分数不变，有效碰撞次数增多，反应速率加快，D项正确； 答案选B。 2．(24-25高二上·四川凉山彝族西昌·期中)利用工业废气中的合成甲醇： ①  kJ·mol-1 通常会伴随着以下副反应： ②  kJ·mol-1 下列是某些同学在选择反应条件时所提出的观点，其中正确的是 A．甲同学：增大反应物浓度，一定有利于提高的转化率 B．乙同学：选择适合的催化剂，能提高一定时间内的产率，还能提高甲醇选择性 C．丙同学：反应①是放热反应，反应②是吸热反应，故生产温度越低越好 D．丁同学：恒容时通入一定量的，增大压强，有利于反应①正向进行 【答案】B 【详解】A．增大反应物，平衡向右移动，可以提高的转化率；如果增大，虽然平衡也向右移动，但的转化率反而降低，A错误； B．选择适合的催化剂，加快了反应速率，单位时间内的产量升高，提高一定时间内的生产效率，同时还可以通过选择合适催化剂提高反应①的占比，提高甲醇选择性，生产更多的甲醇，B正确； C．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，虽然低温有利于反应①平衡向右移动，但反应速率太慢，单位时间内甲醇的产率反而降低，不符合工业生产的要求，C错误； D．恒容时通入一定量的，原平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，对平衡不产生影响，D错误； 故答案为：B。 3．(24-25高二上·四川成都·期中)在硫酸工业中，通过如下反应使SO2转化为SO3：，在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率如下表所示。则：SO2发生催化氧化反应适宜的温度和压强分别是 温度/℃ 不同压强下的转化率/% 0.1 MPa 0.5MPa l MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．450℃  5 MPa B．550℃   5MPa C．550℃   10 MPa D．450℃   0.1 MPa 【答案】D 【详解】分析表中数据可以看出，相同压强下，450℃时SO2的转化率高于550℃；虽然压强越大，SO2的转化率越大，但转化率增大幅度不大，且压强大，对设备的要求高，消耗的动力大，成本增加，所以应选择450℃、0.1 MPa，故选D。 4．(24-25高二上·四川成都七中万达集团·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) ΔH=－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SO2的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，这与催化剂的活性无关 C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理 【答案】B 【详解】A．由表格数据可知，在常压及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，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，故A正确； B．温度太高时，催化剂失去活性，则实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，故B错误； C．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，故C正确； D．尾气中的SO2必须回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率，故D正确； 故选B。 5．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是 A．合成氨生产过程中将 NH3 液化分离，可加大正反应速率 B．联合制碱法生产工艺相对于氨碱法生产工艺，其优点之一是提高了食盐的利用率 C．合成氨反应产物混合气体中 NH3 只占 15%左右，所以合成氨生产中氢气的利用率都很低 D．联合制碱法中关键的一步是向分离出 NaHCO3 晶体后的母液中不断地通入 CO2 【答案】B 【详解】A．将 NH3 液化分离，平衡虽然正向移动，但反应物浓度减小，反应速率减慢，故A错误； B．联合制碱法生产工艺中循环使用剩余食盐，提高了其利用率，故B正确； C．虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以氢气的利用率不会很低，故C错误； D．联合制碱法中关键的一步是饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入CO2，应该是析出NaHCO3 晶体前通入二氧化碳，故D错误； 综上所述答案为B。 6．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)如图是实验室模拟硫酸工业中合成的反应装置，以下说法中错误的是 A．装置甲的作用是混合气体、干燥等 B．乙处导出的气体主要含有、、 C．反应生成的不宜直接通入水中吸收 D．工业中用高压提高的产率 【答案】D 【详解】A．由实验装置图可知，装置甲的作用是干燥SO2和O2，并让二者气体充分混合，以及控制两气体的通入速率等作用，A正确； B．由于反应2SO2+O22SO3是一个可逆反应，故乙处导出的气体主要含有、、，B正确； C．水吸收时会放出大量的热，形成酸雾，影响吸收效率，应用浓硫酸吸收，C正确； D．由于反应2SO2+O22SO3在常压的转化率就已经很高了，增大压强将增加设备和动力成本，故工业中通常在常压增大氧气的浓度来提高SO3的产率，D错误； 故答案为：D。 7．(23-24高二上·四川眉山冠城七中实验学校·期中)我国科研人员研究了在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是 A．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100％ B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物 C．Cu—ZnO—ZrO2可提高甲醇的产率 D．第④步的反应式为*HO+*H→H2O 【答案】C 【详解】A．根据图知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，该反应中除了生成甲醇外还生成水，所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100％，A正确； B．根据图知，带*标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确； C．Cu—ZnO—ZrO2作为催化剂，只能提高该反应的速率，不能提高甲醇的产率，C错误； D．第④步中*HO和*H反应生成H2O，反应式为*HO+*H→H2O，D正确； 答案选C。 【点睛】制备时，除了目标产物还生成其他的产物，则该反应的原子利用率小于100%。 二、填空题 1．(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)近我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题： (1)已知：CO2(g) + H2(g) = H2O (g)+ CO (g) ΔH1 = + 41.1 kJ·mol-1； CO(g) + 2H2(g) =  CH3OH(g) ΔH 2= - 90.0 kJ·mol-1. 根据CO₂催化氢化合成甲醇的热化学方程式，求算出对应的焓变：H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH= kJ·mol-1。 (2)为提高CH3OH (g)的产率，理论上应采用的条件是 (填字母)。 a．高温高压 b．低温高压 c．高温低压 d．低温低压 (3)250℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH (g)，如图为不同投料比「n(H2)/ n(CO2)」时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。 反应物x是 (填“CO2”或“H2”)。 (4)250℃时，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2 mol CO2和催化剂，初始压强为Po，发生反应：3H2 + CO2 CH3OH + H2O，10min 时反应达到平衡，测得 (CH3OH)=0.75 mol· L-1。 ①前10 min内用H2表示平均反应速率 mol·L-1·min-1。    ②用分压表示化学平衡常数Kp = 。 ③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关，控制相同投料比和相同反应时间，得到四组数据如表所示： 实验编号 温度/K 催化剂 CO2的转化率/% 甲醇的选择性/% A 543 Cu/ZnO纳米棒 12.3 42.3 B 543 Cu/ZnO纳米片 11.9 72.7 C 553 Cu/ZnO纳米棒 15.3 39.1 D 553 Cu/ZnO纳米片 12.0 70.6 根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优条件为 (填实验编号)。 【答案】(1)-24.45 (2)b (3)CO2 (4) 0.225 B 【详解】（1）已知：CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g)　ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1 ① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2=－90.0 kJ•mol-1 ② 根据盖斯定律可知，①+②可得CO2催化氢化合成甲醇的化学方程式为3H2 (g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g)，对应的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2=+ 41.1 kJ•mol-1+（－90.0 kJ•mol-1）=－48.9 kJ•mol-1，故对应的热化学方程式为：H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH= -24.45kJ·mol-1； （2）对于反应3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－48.9 kJ•mol-1，是气体分子数减小的放热反应，则为提高CH3OH产率，使平衡向正反应方向移动，可采用低温高压的措施，b项符合题意，故答案为：b； （3）同一反应，增加其中一种反应物的浓度，能提高另一种反应物的转化率，图示中横坐标增大，相当于c(CO2)不变时，增大c(H2)，平衡正向移动，使二氧化碳的转化率增大，而氢气的转化率降低，所以X为CO2，故答案为：CO2； （4）250℃、在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂，10 min时反应达到平衡，测得c(CH3OH) = 0.75 mol·L－1，列出三段式： 前10min的平均反应速率v(H2)== =0.225mol⋅L−1⋅min−1，故答案为：0.225； ②根据物质的量，列三段式为：，初始压强为P0，平衡压强为；CO2、H2、CH3OH、H2O的分压分别为：、、、，Kp=； ③选择性是指产物的专一性，在一个化学反应中若有多个产物，其中某一产物是目标产物，若这个物质的产率越高，说明该反应的选择性越好。观察四组数据，相比之下，BD的选择性很高，B的CO2转化率与D不相上下，但是B的甲醇选择性高出了不少，故最佳选项为B。 2．(24-25高二上·四川师大附中·期中)甲醇制烯烃是煤制烯烃工艺路线的核心技术。煤制烯烃主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。 (1)煤的液化发生的主要反应之一为，在不同温度下，。 ① 0(填“>”、“<”、“=”)。 ②若反应在容积为的密闭容器中进行，测得某时刻体系内物质的量分别为，则此时生成的速率 消耗的速率(填“>”、“<”、“=”)。 (2)通过研究外界条件对反应的影响，尽可能提高甲醇生成乙烯或丙烯的产率。 甲醇制烯烃的主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①转化为的热化学方程式为Ⅳ： 。 ②恒压条件下，加入作为稀释剂，反应Ⅰ中的产率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)为研究不同条件对反应的影响，测得不同温度下平衡时和的物质的量分数变化，如图所示： ①随着温度升高，的物质的量分数呈现先增大后减小的趋势。温度高于时，的物质的量分数减小的原因是 。 ②根据图像，为了提高在产物中的比例，控制的条件较适宜的是 。 ③体系总压为时，反应Ⅳ的平衡常数 。 【答案】(1) < < (2) 增大 (3) 升高温度，有利于反应Ⅳ向正反应方向移动，的物质的量分数减小 适当升高温度 0.001 【详解】（1）①由K值可知，K(700℃)<K(500℃)，说明温度升高有利于向逆反应方向移动，反应为放热反应，可得ΔH<0； ②500℃时，，则此时反应向逆反应方向进行，生成的速率＜消耗的速率； （2）①依据热化学方程式和盖斯定律计算Ⅰ×3-Ⅱ×2得到Ⅳ：，+133.5kJ·mol－1； ②反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，恒压条件下，加入N2作为稀释剂，使体系的体积增大，相当于压强减小，有利于向正反应方向移动，的产率增大； （3）①因为反应IV为2C3H6(g) ====3C2H4(g) △H4=+133.5 kJ·mol－1，是吸热反应，所以温度升高，平衡向正向移动，C3H6转化为乙烯，使其物质的量分数减少； ②由图不难看出，温度越高， C2H4在产物中的比例越大，则控制的条件是适当升高温度； ③400℃时，反应2C3H6(g)3C2H4(g)中，由图可以看出C3H6 、C2H4的物质的量分数分别为：0.64、0.16，所以。 3．(24-25高二上·四川成都外国语学校·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其合成工艺一直在发展中。其反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H。 (1)已知：在298K时，该反应的∆S= - 200J·K-1·mol-1 化学键 N≡N H—H N—H 键能E/(kJ/mol) 946 436 390.8 结合键能数据估算该反应的反应热 ∆H= ，该反应在常温条件下 自发进行(填“能”或“不能”或“无法判断是否能”)。 (2)下图是合成氨的工业生产流程示意图： ①流程示意图中干燥净化的目的是： 。 ②已知：在特定条件下，合成氨反应的速率与参加反应物质的浓度的关系为：)·)，结合表达式，该流程中既能提高反应速率，又能提高反应物平衡转化率的措施有 。 A．加压至10MPa~ 30MPa     B． 将N2和H2循环使用，并及时补充两气体，保持一定的浓度 C． 使用铁触媒，并维持温度400~500℃ D． 使气态氨变成液态氨并及时从平衡体系中分离出去 (3)在某温度下，向一刚性容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，充分反应达到平衡时，测得混合气体的平均相对分子质量约为12.14. ①判断该反应达到平衡的依据是 。 a． 气体的密度保持不变    b． N2和H2的转化率之比保持不变   c． 2)逆             ②达平衡时，H2的转化率为 。 ③已知平衡时，容器压强为7MPa，则平衡常数Kp= (保留小数点后两位数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1) －90.8kJ/mol 能 (2) 防止催化剂中毒 ABD (3) C 60% 0.33 【详解】（1）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的∆H=E(反应物断键吸收的总能量)-E(生成物成键放出的总能量)=-6×390.8 kJ/mol+(946+436×3) kJ/mol =-90.8kJ/mol。常温下温度为298.15K，则∆H-T∆S=-90.8×103J/mol+200J·K-1·mol-1×298.15K<0，该反应在常温条件下能自发进行。 （2）①流程示意图中干燥净化的目的是：防止催化剂中毒； ②A．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是气体体积减小的反应，增大压强，反应物浓度升高，反应速率增大，平衡正向移动，反应物平衡转化率增大，A选； B．将N2和H2循环使用，并及时补充两气体，保持一定的浓度，可以避免反应物浓度减小，能提高反应速率，反应物循环使用又能提高反应物平衡转化率，B选； C．催化剂可以增大反应速率，但不能提高反应物平衡转化率，C不选； D．使气态氨变成液态氨并及时从平衡体系中分离出去，减小氨气的浓度，由)·)可知，反应速率增大，同时平衡正向移动，反应物平衡转化率增大，D选； 故选ABD。 （3）①a．该反应过程中气体总质量和总体积都是定值，气体的密度是定值，当气体的密度保持不变时，不能说明反应达到平衡，a不选； b．在某温度下，向一刚性容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，N2和H2的转化率始终相等，N2和H2的转化率之比保持不变，不能说明反应达到平衡，b不选； c． 2)逆时说明正向反应速率相等，说明反应达到平衡，c选； 答案选c； ②根据已知条件列出三段式： 充分反应达到平衡时，测得混合气体的平均相对分子质量=12.14g/mol，解得x=0.6，则H2的转化率为=60%； ③已知平衡时，容器压强为7MPa，则平衡常数Kp=。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06化学反应的方向及调控 高频考点概览 考点01 化学反应进行方向的判据 考点02 化学反应的条件控制 地 城 考点01 化学反应进行方向的判据 1、 单选题 1．(24-25高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．蔗糖在水中溶解是一个自发过程 C．NaHCO3受热分解过程：△S＜0 D．吸热反应一定不能自发进行 2．(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)下列反应在任何温度下一定不能自发进行的是 A． B． C． D． 3．(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．直接加热蒸干纯碱的水溶液无法得到纯碱固体 B．冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，该过程的熵减小 C．草木灰和铵态氮肥混合施用，可促进植物对化肥的吸收和综合利用 D．工业合成氨选用的温度越低越好，压强越大越好 4．(24-25高二上·四川盐亭中学·期中)下列说法正确的是 A．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应 B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 5．(24-25高二上·四川成都七中万达集团·期中)2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知： 下列说法不正确的是 A．氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能 B．H2O(g)=H2O(l)的过程中，ΔH<0、ΔS<0 C．断裂2mol H2和1mol O2中化学键所需能量大于断裂2mol H2O中化学键所需能量 D．化学反应的ΔH与反应体系中的物质类别及其聚集状态均有关系 6．(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列变化中属于熵减的是 A．冰融化 B．液态水变为水蒸气 C．过氧化氢分解制氧气 D． 7．(24-25高二上·四川雅安中学·期中)冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是 A．， B．， C．， D．， 8．(24-25高二上·四川内江第六中学·期中)下列说法中不正确的是 A．已知 ，则白锡更稳定 B．只有活化分子之间发生的碰撞才可能是有效碰撞 C．升高温度，使单位体积内活化分子数增多，因而反应速率加快 D．对于且一定条件下能自发进行的化学反应，其 9．(24-25高二上·四川天立集团·期中)可逆反应：  ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是 A．     B．     C．     D．     10．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)下列说法正确的是 A．1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次增加 B．自发进行的反应一定迅速 C．对于气体反应，其他条件不变，增大压强反应速率加快，与活化分子百分数无关 D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率 11．(23-24高二上·四川广安中学·期中）下列过程属于熵减的是 A．-10℃的液态水自动结冰成为固态 B．常温下，H2O2分解成H2O和O2 C．NaCl晶体溶于水 D．一盒粉笔无序散落一地 12．(23-24高二上·四川自贡第一中学校·期中)已知：变化如图所示。下列判断正确的是 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 13．(03-24高二上·四川达州宣汉县第二中学·期中)下列说法不正确的是 A．ΔH＜0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 B．NH4HCO3(s) = NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH=＋185.57 kJ/mol 能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．自发反应也可能需要加热才能进行 14．(23-24高二上·四川凉山州西昌·期中)下列有关化学反应方向的判断正确的是 A．放热反应一定能自发进行 B．凡是需要加热的反应都不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值，一定能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0 15．(23-24高二上·四川成都郫都区·期中)对于化学反应方向，下列说法错误的是 A．非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 B．一定温度下，反应的， C．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 D．常温下反应能自发进行，则该反应的 地 城 考点02 化学反应的条件控制 一、单选题 1．(24-25高二上·四川安宁河高中振兴联盟·期中)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，下列说法中错误的是 A．该反应在低温条件下能自发进行 B．工业合成氨在高温高压的条件下NH3的产率最高 C．工业合成氨一般选择400~500℃的重要原因是考虑催化剂的活性 D．增大压强，活化分子百分数不变，反应速率加快 2．(24-25高二上·四川凉山彝族西昌·期中)利用工业废气中的合成甲醇： ①  kJ·mol-1 通常会伴随着以下副反应： ②  kJ·mol-1 下列是某些同学在选择反应条件时所提出的观点，其中正确的是 A．甲同学：增大反应物浓度，一定有利于提高的转化率 B．乙同学：选择适合的催化剂，能提高一定时间内的产率，还能提高甲醇选择性 C．丙同学：反应①是放热反应，反应②是吸热反应，故生产温度越低越好 D．丁同学：恒容时通入一定量的，增大压强，有利于反应①正向进行 3．(24-25高二上·四川成都·期中)在硫酸工业中，通过如下反应使SO2转化为SO3：，在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率如下表所示。则：SO2发生催化氧化反应适宜的温度和压强分别是 温度/℃ 不同压强下的转化率/% 0.1 MPa 0.5MPa l MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．450℃  5 MPa B．550℃   5MPa C．550℃   10 MPa D．450℃   0.1 MPa 4．(24-25高二上·四川成都七中万达集团·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) ΔH=－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SO2的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，这与催化剂的活性无关 C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理 5．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是 A．合成氨生产过程中将 NH3 液化分离，可加大正反应速率 B．联合制碱法生产工艺相对于氨碱法生产工艺，其优点之一是提高了食盐的利用率 C．合成氨反应产物混合气体中 NH3 只占 15%左右，所以合成氨生产中氢气的利用率都很低 D．联合制碱法中关键的一步是向分离出 NaHCO3 晶体后的母液中不断地通入 CO2 6．(24-25高二上·四川泸州合江县四川合江县马街中学校·期中)如图是实验室模拟硫酸工业中合成的反应装置，以下说法中错误的是 A．装置甲的作用是混合气体、干燥等 B．乙处导出的气体主要含有、、 C．反应生成的不宜直接通入水中吸收 D．工业中用高压提高的产率 7．(23-24高二上·四川眉山冠城七中实验学校·期中)我国科研人员研究了在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误的是 A．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100％ B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物 C．Cu—ZnO—ZrO2可提高甲醇的产率 D．第④步的反应式为*HO+*H→H2O 二、填空题 1．(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)近我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题： (1)已知：CO2(g) + H2(g) = H2O (g)+ CO (g) ΔH1 = + 41.1 kJ·mol-1； CO(g) + 2H2(g) =  CH3OH(g) ΔH 2= - 90.0 kJ·mol-1. 根据CO₂催化氢化合成甲醇的热化学方程式，求算出对应的焓变：H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH= kJ·mol-1。 (2)为提高CH3OH (g)的产率，理论上应采用的条件是 (填字母)。 a．高温高压 b．低温高压 c．高温低压 d．低温低压 (3)250℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH (g)，如图为不同投料比「n(H2)/ n(CO2)」时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。 反应物x是 (填“CO2”或“H2”)。 (4)250℃时，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2 mol CO2和催化剂，初始压强为Po，发生反应：3H2 + CO2 CH3OH + H2O，10min 时反应达到平衡，测得 (CH3OH)=0.75 mol· L-1。 ①前10 min内用H2表示平均反应速率 mol·L-1·min-1。    ②用分压表示化学平衡常数Kp = 。 ③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关，控制相同投料比和相同反应时间，得到四组数据如表所示： 实验编号 温度/K 催化剂 CO2的转化率/% 甲醇的选择性/% A 543 Cu/ZnO纳米棒 12.3 42.3 B 543 Cu/ZnO纳米片 11.9 72.7 C 553 Cu/ZnO纳米棒 15.3 39.1 D 553 Cu/ZnO纳米片 12.0 70.6 根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优条件为 (填实验编号)。 2．(24-25高二上·四川师大附中·期中)甲醇制烯烃是煤制烯烃工艺路线的核心技术。煤制烯烃主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。 (1)煤的液化发生的主要反应之一为，在不同温度下，。 ① 0(填“>”、“<”、“=”)。 ②若反应在容积为的密闭容器中进行，测得某时刻体系内物质的量分别为，则此时生成的速率 消耗的速率(填“>”、“<”、“=”)。 (2)通过研究外界条件对反应的影响，尽可能提高甲醇生成乙烯或丙烯的产率。 甲醇制烯烃的主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①转化为的热化学方程式为Ⅳ： 。 ②恒压条件下，加入作为稀释剂，反应Ⅰ中的产率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)为研究不同条件对反应的影响，测得不同温度下平衡时和的物质的量分数变化，如图所示： ①随着温度升高，的物质的量分数呈现先增大后减小的趋势。温度高于时，的物质的量分数减小的原因是 。 ②根据图像，为了提高在产物中的比例，控制的条件较适宜的是 。 ③体系总压为时，反应Ⅳ的平衡常数 。 3．(24-25高二上·四川成都外国语学校·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其合成工艺一直在发展中。其反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H。 (1)已知：在298K时，该反应的∆S= - 200J·K-1·mol-1 化学键 N≡N H—H N—H 键能E/(kJ/mol) 946 436 390.8 结合键能数据估算该反应的反应热 ∆H= ，该反应在常温条件下 自发进行(填“能”或“不能”或“无法判断是否能”)。 (2)下图是合成氨的工业生产流程示意图： ①流程示意图中干燥净化的目的是： 。 ②已知：在特定条件下，合成氨反应的速率与参加反应物质的浓度的关系为：)·)，结合表达式，该流程中既能提高反应速率，又能提高反应物平衡转化率的措施有 。 A．加压至10MPa~ 30MPa     B． 将N2和H2循环使用，并及时补充两气体，保持一定的浓度 C． 使用铁触媒，并维持温度400~500℃ D． 使气态氨变成液态氨并及时从平衡体系中分离出去 (3)在某温度下，向一刚性容器中充入1molN2(g)和3molH2(g)，充分反应达到平衡时，测得混合气体的平均相对分子质量约为12.14. ①判断该反应达到平衡的依据是 。 a． 气体的密度保持不变    b． N2和H2的转化率之比保持不变   c． 2)逆             ②达平衡时，H2的转化率为 。 ③已知平衡时，容器压强为7MPa，则平衡常数Kp= (保留小数点后两位数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $