专题06 化学反应的方向及化学反应的调控（期中真题汇编，广东专用）高二化学上学期

专题06 化学反应的方向及化学反应的调控 2大高频考点概览 考点01 化学反应的方向 考点02 化学反应的调控 地 城 考点01 化学反应的方向 1．(24-25高二上·广东清远·期中)化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有着重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程一定会发生 C．硝酸铵晶体溶于水是熵增的过程，能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的 2．(24-25高二上·广东佛山H7联盟（容山、罗定邦、乐从等7校））·期中)下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．凡是熵增大的反应都是自发反应 C．要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变 D．反应能自发进行，则该反应的 3．(24-25高二上·广东茂名华英学校等多校·期中)某密闭容器中，在高温条件下，有利于自发进行的反应是 A．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)  ΔH>0 B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0 C．2H2(g)+O2(g)2H2O(g)  ΔH<0 D．2NO2(g)N2O4(g)  ΔH<0 4．(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)下列判断正确的是 A．升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率 B．某反应在高温时能自发进行，则该反应的正反应的、 C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时， D．难溶于水，因此属于弱电解质 5．(24-25高二上·广东广州协和学校·期中)下列说法正确的是 A． kJ⋅mol-1，高温条件下反应可以自发进行 B．室温下不能自发进行，则该反应的 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大 6．(24-25高二上·广东茂名·期中)2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A．、 B．、 C．、 D．、 7．(23-24高二上·广东部分名校·期末)下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于28.65kJ C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 D．反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 8．(23-24高二上·广东惠州博罗县博师高级中学·期中)下列说法不正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B．当ΔH<0，ΔS>0时，反应能自发进行 C．2NO(g)+ 2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．反应NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0 9．(24-25高二上·广东广州协和学校·期中)2023年9月23日，杭州亚运会主火炬塔使用了燃烧高效、排放清洁、可再生、运输便捷的甲醇燃料，这是人类历史上第一次废碳再生利用，有利于推进“碳达峰”和“碳中和”。工业上用CO2来生产燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-49.0 kJ/mol ，现将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示： 回答下列问题： （1）该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。 （2）下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填选项字母)。 A．CO2的浓度等于H2O气体的浓度 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2 mol C=O键的同时，断开2 mol H-O 键 D．v正(CO2)= 3v逆(H2) （3）a点正反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)点逆反应速率，前4 min内，用CH3OH表示的平均反应速率为 mol∙L-1∙min-1 (保留两位有效数字，下同)。 （4）平衡时CO2的转化率为 ，该条件下反应的平衡常数K= L2/mol2。 （5）仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 （6）如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，可以采取的措施有 (任写两点)。 （7）一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710 K时，随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是 。 10．(24-25高二上·广东东莞五校联考·期中)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）已知合成氨反应的，，根据，试通过估算判断室温(即)下，合成氨的反应能否自发进行？ (填“能”或“否”)。 （2）某温度下，反应达到平衡后，若想提高的转化率，可以采取的措施有___________。 A．加入催化剂 B．恒温恒压下充入一定量氩气 C．其他条件不变降低反应体系的温度 D．恒温恒容下充入一定量 （3）下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时的体积百分数与投料比的关系： 由此判断的大小关系为： 。 （4）由下表可知，时，反应①的平衡常数 ；当测得的浓度分别为时，则反应①的 (填“>”、“=”或“<”)。    200 300 400 K 0.5 （5）下图为一定温度、恒容条件下，和以进行反应，则达平衡时，的体积分数随压强的变化示意图如下： ①的浓度 (填“>”、“=”或“<”)。 ②计算b点的分压平衡常数 (列计算式，不用算出最终结果)。 地 城 考点02 化学反应的调控 11．(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，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/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 12．(24-25高二上·广东茂名高州·期中)下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤③中反应温度越高催化剂活性越大 D．步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率 13．(24-25高二上·广东清远·期中)对于工业合成氨的反应，以下分析错误的是 A．可以通过改变温度、压强控制合成氨的反应限度 B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率 C．左右比室温更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率 D．合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间 14．(24-25高二上·广东清远·期中)工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下：①  ；②  。当①、②反应体系的压强各为、时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是 A． B．反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率增大 C．反应①更适合在较低温度下进行 D．反应②，工业上选择反应温度1300℃更合适 15．(22-23高二上·广东惠州博罗县·期中)工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是 A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3 D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本 16．(24-25高二上·广东卓越联盟学校（佛山南海中学和东莞松山湖未来学校）·期中)下图是工业合成氨的流程示意图。有关说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②③既可加快反应速率，也可增大平衡常数 C．步骤④⑤均有利于提高原料平衡的转化率 D．步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用 17．(24-25高二上·广东广州培英中学、113中、秀全中学、西关外国语等四校·期中)以硫铁矿为原料(主要成分是FeS2含少量CuO和SiO2等)制备铁红和硫酸流程如下： 回答下列问题： （1）固体A主要成分是 (填化学式，下同)。铁红是 。 （2）提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有 (答两条)。 （3）已知：固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，放出热量为。写出热化学方程式： 。 （4）已知：，溶于水得到硫酸溶液时放出热量 (填“大于”“小于”或“等于”)。 （5）已知：催化氧化生成，和(s)反应分两步进行： ①； ②； 则 。 （6）催化氧化反应：。 实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 简述工业生产中，选择常压和的理由： 。 18．(24-25高二上·广东深圳翠园中学·期中)碘在科研与生活中有重要应用，科研小组用0.50mol/LKI、0.2%淀粉溶液、0.10mol/L，0.10mol/L等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：某碘钟实验分为以下两个反应进行： 反应A：(慢反应) 反应B：(快反应) 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表。 实验序号 体积V/mL 溶液 水 KI溶液 溶液 淀粉溶液 溶液变蓝时间t/s ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 10 ② 5.0 5.0 4.0 4.0 2.0 20 ③ 10.0 2.0 4.0 2.0 20 ④ 4.0 0.0 4.0 10.0 2.0 溶液未变蓝 （1）总反应的离子方程式为 。在其中产生的作用为 。 （2）表中 。实验①用Na₂S₂O₃的浓度变化表示的反应速率为 。 （3）结合有效碰撞理论解释前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①的原因为 。 （4）已知A反应的速率方程为：，式中k为常数，根据实验数据可推知 ， 。 （5）要使溶液变蓝，需满足的条件为 2(填“>”“<”或“=”)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 化学反应的方向及化学反应的调控 2大高频考点概览 考点01 化学反应的方向 考点02 化学反应的调控 地 城 考点01 化学反应的方向 1．(24-25高二上·广东清远·期中)化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有着重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程一定会发生 C．硝酸铵晶体溶于水是熵增的过程，能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的 【答案】B 【解析】A．吸热反应（），若要自发（），需满足且温度足够高，A正确； B．自发性仅说明反应的热力学趋势（），但实际是否发生还受动力学因素（如反应速率）影响，B错误； C．硝酸铵溶于水时，固体分解为离子，体系混乱度增大（），且常温下可自发进行，C正确； D．反应气体物质的量减少（）。若常温下自发（），则需以抵消的正贡献，D正确； 故选B。 2．(24-25高二上·广东佛山H7联盟（容山、罗定邦、乐从等7校））·期中)下列说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．凡是熵增大的反应都是自发反应 C．要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】C 【解析】A．能够自发进行的反应＜0，不一定是放热反应，故A错误； B．熵增大的反应， 不一定小于0，即不一定是自发反应，故B错误； C．化合反应能否自发进行，需要使用复合判据S进行判断，即综合考虑体系的焓变和熵变，故C正确； D．反应能自发进行，该反应的，反应不能自发，则，所以，故D错误； 故选C。 3．(24-25高二上·广东茂名华英学校等多校·期中)某密闭容器中，在高温条件下，有利于自发进行的反应是 A．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)  ΔH>0 B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0 C．2H2(g)+O2(g)2H2O(g)  ΔH<0 D．2NO2(g)N2O4(g)  ΔH<0 【答案】A 【解析】A．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)  ΔH>0、ΔS＞0，由ΔG=ΔH-TΔS＜0可知，在高温下能自发进行，故A正确； B．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0、ΔS＜0，由ΔG=ΔH-TΔS＜0可知，在低温下能自发进行，故B错误； C．反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)  ΔH<0、ΔS＜0，由ΔG=ΔH-TΔS＜0可知，在低温下能自发进行，故C错误； D．反应2NO2(g)N2O4(g)  ΔH<0、ΔS＜0，由ΔG=ΔH-TΔS＜0可知，在低温下能自发进行，故D错误； 故选：A。 4．(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)下列判断正确的是 A．升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数来提高化学反应速率 B．某反应在高温时能自发进行，则该反应的正反应的、 C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时， D．难溶于水，因此属于弱电解质 【答案】A 【解析】A．温度升高，反应体系中分子总数不变，活化分子数增加，活化分子百分数提高，单位体积内的活化分子数增大，反应速率加快，A符合题意； B．该反应的正反应气体分子总数增加，则，B不符合题意； C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时为吸热反应，则，C不符合题意； D．难溶于水，但溶于水的部分完全电离，因此属于强电解质，D不符合题意； 故选A。 5．(24-25高二上·广东广州协和学校·期中)下列说法正确的是 A． kJ⋅mol-1，高温条件下反应可以自发进行 B．室温下不能自发进行，则该反应的 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大 【答案】C 【解析】A．该反应的，，根据时反应可以自发进行，故该反应在低温条件下可以自发进行，高温条件下不可自发进行，A错误； B．该反应的，且室温下不能自发进行，则在高温下可以自发进行，根据时反应才能自发进行，则，B错误； C．该反应的，且在室温下可自发进行，根据时反应才能自发进行，则，C正确； D．其他条件不变，增大压强，该反应的平衡右移，而平衡常数只受温度影响，平衡常数不变，D错误； 故选C。 6．(24-25高二上·广东茂名·期中)2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】A 【解析】水汽变成冰雹的过程中放热，ΔH<0，气体变成固体，混乱度减小，ΔS<0； 故选A。 7．(23-24高二上·广东部分名校·期末)下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于28.65kJ C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 D．反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 【答案】D 【解析】A．由反应自发可知，、的反应在低温能自发进行，A错误； B．稀醋酸是弱酸，断键需吸热，所以20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于28.65kJ，B错误； C．催化剂的作用是降低反应活化能，不能改变反应方向，C错误； D．由反应自发可知，该反应，则反应才能自发进行，D正确； 故选D。 8．(23-24高二上·广东惠州博罗县博师高级中学·期中)下列说法不正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B．当ΔH<0，ΔS>0时，反应能自发进行 C．2NO(g)+ 2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．反应NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0 【答案】C 【解析】A．熵代表混乱度，液体混乱度＞固体混乱度，则冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程，A正确； B．当ΔH<0，ΔS>0时，ΔG=ΔH-TΔS<0，反应能自发进行，B正确； C．该反应是气体体积减小的熵减反应，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS知，在常温下能自发进行，则该反应ΔH<0，C错误； D．该反应是气体体积减小的熵减反应，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS<0，在常温下能自发进行，则该反应ΔH<0，D正确； 故选C。 9．(24-25高二上·广东广州协和学校·期中)2023年9月23日，杭州亚运会主火炬塔使用了燃烧高效、排放清洁、可再生、运输便捷的甲醇燃料，这是人类历史上第一次废碳再生利用，有利于推进“碳达峰”和“碳中和”。工业上用CO2来生产燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-49.0 kJ/mol ，现将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示： 回答下列问题： （1）该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。 （2）下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是___________(填选项字母)。 A．CO2的浓度等于H2O气体的浓度 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．断开2 mol C=O键的同时，断开2 mol H-O 键 D．v正(CO2)= 3v逆(H2) （3）a点正反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)点逆反应速率，前4 min内，用CH3OH表示的平均反应速率为 mol∙L-1∙min-1 (保留两位有效数字，下同)。 （4）平衡时CO2的转化率为 ，该条件下反应的平衡常数K= L2/mol2。 （5）仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 。 （6）如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，可以采取的措施有 (任写两点)。 （7）一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710 K时，随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是 。 【答案】（1）低温 （2）BC （3）大于 0.17 （4）33% 0.50 （5）加压或增大二氧化碳的浓度 （6）增大压强、增加氢气的物质的量 （7）该反应是放热反应，随温度的升高，710 K之后平衡逆向移动，CO2的转化率下降 【解析】（1）该反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-49.0 kJ/mol，由其热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△G=△H-T△S＜0时可自发进行。由于△H＜0，△S＜0，所以要使△G＜0，则该反应应该在低温下能自发进行； （2）A．CO2的浓度等于H2O气体的浓度并不能说明各物质的浓度不变，因此不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．体系中气体总质量不变，反应过程中气体的物质的量不断变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，B符合题意； C．断开2 mol C=O键就会消耗1 molCO2气体的同时，断开2 mol H-O 键，又生成了1 mol CO2，说明CO2的浓度不变，则正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意； D．在任何时刻3v正(CO2)= v正(H2)，若v正(CO2)= 3v逆(H2)，则v正(H2)=3v正(CO2)=9v逆(H2)，反应正向进行，未处于平衡状态，D不符合题意； 故合理选项是BC； （3）根据图象可知， a、b点之后氢气的物质的量仍然在不断减小，说明反应正向进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当反应达到平衡后的c、d点。v正=v逆，由于反应物浓度不断减小，物质的浓度越小，反应速率就越小，故a点正反应速率大于b点逆反应速率； 前4 min内，反应的氢气的物质的量为△n(H2)=4 mol，反应在2 L容器内进行，则用H2浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.5 mol/(L·min)，根据物质反应转化关系可知，用CH3OH浓度变化表示的平均反应速率为v(CH3OH)=v(H2)=×0.5 mol/(L·min)=0.17 mol/(L·min)； （4）根据图象可知，14 min后反应达到平衡，反应的氢气的物质的量为6 mol，则根据物质反应转化关系可知：反应的二氧化碳的物质的量为2 mol，开始时CO2的物质的量是6 mol，故平衡时CO2的转化率为×100%=33%；用三段式分析： ，则该温度下该反应的化学平衡常数K==0.5 L2/mol2； （5）根据图像可知：虚线在相同时间内H2的物质的量改变的多，所以虚线表示的反应速率加快，且平衡时氢气的物质的量也减小，说明化学平衡正向移动，故改变的实验条件可能是增大压强或增大二氧化碳的浓度； （6）如果要加快反应速率并且提高CO2的平衡转化率，可以采取的措施有增大压强、增加氢气的物质的量等； （7）710 K之前反应没有达到平衡，随温度的升高，化学反应速率增加，更多的反应物CO2发生反应转化为生成物，导致CO2的转化率上升；由于该反应的正反应是放热反应，随着温度的升高，710 K当反应达到平衡后，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CO2的转化率下降。 10．(24-25高二上·广东东莞五校联考·期中)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）已知合成氨反应的，，根据，试通过估算判断室温(即)下，合成氨的反应能否自发进行？ (填“能”或“否”)。 （2）某温度下，反应达到平衡后，若想提高的转化率，可以采取的措施有___________。 A．加入催化剂 B．恒温恒压下充入一定量氩气 C．其他条件不变降低反应体系的温度 D．恒温恒容下充入一定量 （3）下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时的体积百分数与投料比的关系： 由此判断的大小关系为： 。 （4）由下表可知，时，反应①的平衡常数 ；当测得的浓度分别为时，则反应①的 (填“>”、“=”或“<”)。    200 300 400 K 0.5 （5）下图为一定温度、恒容条件下，和以进行反应，则达平衡时，的体积分数随压强的变化示意图如下： ①的浓度 (填“>”、“=”或“<”)。 ②计算b点的分压平衡常数 (列计算式，不用算出最终结果)。 【答案】（1）能 （2）CD （3） （4）2 > （5）> kPa—2 【解析】（1）由题给数据可知，反应△G=ΔH—TΔS=(—92.4kJ/mol)—[—0.19876kJ/(mol·K)] ×298K≈—33.2kJ/mol＜0，所以室温下合成氨反应能自发进行，故答案为：能； （2）A．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的转化率不变，故错误； B．合成氨反应是气体体积减小的反应，恒温恒压下充入一定量不参与反应的氩气相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故错误； C．合成氨反应是放热反应，其他条件不变降低反应体系的温度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故正确； D．恒温恒容下充入一定量氮气，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故正确； 故选CD； （3）平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，合成氨为放热反应，投料比一定时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的百分含量减小、平衡常数减小，由图可知，T1条件下氨气的百分含量小于T2条件下，所以温度T1高于T2，由图可知，反应温度A=B＜C，则平衡常数的关系为，故答案为：； （4）由表格数据可知，400℃时氨气分解反应的平衡常数K==2；的浓度分别为时，反应的浓度熵Qc==＜K，则反应向正反应方向进行，氮气的正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>； （5）设起始氮气和氢气的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时氨气的物质的量为2xmol，由题意可建立如下三段式： ①由图可知，a点氨气的百分含量为48%，由三段式数据可得：×100%=48%，解得x≈0.65；b点氨气的百分含量为60%，由三段式数据可得：×100%=60%，解得x=0.75，则a点氮气浓度大于b点，故答案为：>； ②由①可知，b点反应达到平衡时，氮气、氢气、氨气的平衡分压分别为×60kPa=6kPa、×60kPa=18kPa、×60kPa=36kPa，则反应的分压平衡常数kPa—2，故答案为：kPa—2。 地 城 考点02 化学反应的调控 11．(24-25高二上·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，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/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 【答案】A 【解析】A．增加一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，故控制二氧化硫和氧气的投料比小于2可以增大二氧化硫的转化率，A符合题意； B．容器为恒容刚性容器，充入与反应无关的气体，反应相关的气体的浓度不变，转化率不变，B不符合题意； C．由表知：相同压强时，温度高时二氧化硫的转化率小，则升温平衡左移，该反应的正反应方向是放热反应，C不符合题意； D．结合选项C可知，高温不利于三氧化硫生成，在实际生产中，考虑到综合经济效益，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，D不符合题意； 故选A。 12．(24-25高二上·广东茂名高州·期中)下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤③中反应温度越高催化剂活性越大 D．步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【分析】加压既能提高反应速率，又能促进平衡正向移动，合成氨的反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，但是低温下，催化剂活性低，反应速率也低，因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应，及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率，剩余的N2和H2再循环利用。 【解析】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒，故A正确； B．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，故B错误； C．催化剂的活性受温度影响，一定温度范围内，催化剂活性最佳，而不是温度越高越大，故C错误； D．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，步骤③不利于提高原料的平衡转化率，故D错误； 故选A。 13．(24-25高二上·广东清远·期中)对于工业合成氨的反应，以下分析错误的是 A．可以通过改变温度、压强控制合成氨的反应限度 B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率 C．左右比室温更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率 D．合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间 【答案】C 【解析】A．改变温度、压强，可使合成氨的反应平衡发生移动，可改变反应的限度，故A正确； B．增大压强，反应速率增大，且平衡正向移动，提高产率，故B正确； C．合成氨反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于提高氨气的产率，故C错误； D．增大压强，反应速率增大，且平衡正向移动，可提高反应的转化率和氨气的产率，还能缩短到达平衡的时间，故D正确； 故选C。 14．(24-25高二上·广东清远·期中)工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下：①  ；②  。当①、②反应体系的压强各为、时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是 A． B．反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率增大 C．反应①更适合在较低温度下进行 D．反应②，工业上选择反应温度1300℃更合适 【答案】C 【解析】A．由图1可知，随温度升高，的产率下降，，图2可知，随温度升高，的平衡转化率增大，，因此，A错误； B．由图1可知，反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率减小，B错误； C．反应①，，，根据，反应①更适合在较低温度下进行，C正确； D．由图2可知，1300℃与1100℃曲线很接近，工业上选择反应温度还要考虑效能与成本的关系，故选择1100℃更合适，D错误； 故选C。 15．(22-23高二上·广东惠州博罗县·期中)工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是 A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3 D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本 【答案】D 【解析】A．使用催化剂可加快反应速率，但催化剂不能影响平衡的移动，不能提高SO3的产率，A错误； B．温度超过400~600℃时，催化剂的活性降低；且该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3产率的产率降低，故温度超过400~600℃时，升高温度，生产效益降低，B错误； C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高；但该反应是可逆反应，SO2的转化率小于100%，C错误； D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，SO3产率升高，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本，D正确； 故选D。 16．(24-25高二上·广东卓越联盟学校（佛山南海中学和东莞松山湖未来学校）·期中)下图是工业合成氨的流程示意图。有关说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②③既可加快反应速率，也可增大平衡常数 C．步骤④⑤均有利于提高原料平衡的转化率 D．步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用 【答案】B 【分析】由流程可知，先将原料气净化后进行加压，在催化剂、500C条件下合成氨，将氨气液化分离，剩余的N2、H2进行循环利用； 【解析】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁催化剂中毒，故A正确； B．加压、使用催化剂能提高反应速率，但是不能增大平衡常数，平衡常数只与温度有关，故B错误； C．液化分离NH3，以及原料的循环利用均有利于提高原料平衡的转化率，故C正确； D．由图示可知，步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用，以提高原料的利用率，故D正确； 答案选B。 17．(24-25高二上·广东广州培英中学、113中、秀全中学、西关外国语等四校·期中)以硫铁矿为原料(主要成分是FeS2含少量CuO和SiO2等)制备铁红和硫酸流程如下： 回答下列问题： （1）固体A主要成分是 (填化学式，下同)。铁红是 。 （2）提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有 (答两条)。 （3）已知：固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，放出热量为。写出热化学方程式： 。 （4）已知：，溶于水得到硫酸溶液时放出热量 (填“大于”“小于”或“等于”)。 （5）已知：催化氧化生成，和(s)反应分两步进行： ①； ②； 则 。 （6）催化氧化反应：。 实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 简述工业生产中，选择常压和的理由： 。 【答案】（1） （2）搅拌、适当通入过量空气、加压等 （3） （4）大于 （5）-351 （6）常压下，SO2转化率已经很高，再增大压强，材料、能源等成本增大快：而转化率增大慢，不经济，时平衡转化率已经很大，升高温度平衡转化率降低，如果温度过低，反应减慢且催化剂需要活化温度(合理即可给分) 【分析】硫铁矿粉在空气中高温焙烧，二硫化亚铁被氧气氧化生成二氧化硫和氧化铁，烧渣为氧化铁、氧化铜和二氧化硅，往烧渣中加入稀硫酸，氧化铜、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，二氧化硅不反应，故固体A为二氧化硅，溶液A中含有铁离子和铜离子，向溶液A中加入氢氧化钠调节pH使铁离子变为氢氧化铁，氢氧化铁通过灼烧变为铁红；二氧化硫被氧气进一步氧化为三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，据此分析答题。 【解析】（1）固体A为二氧化硅，铁红为氧化铁，故答案为：SiO2；Fe2O3； （2）提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有搅拌、适当通入过量空气、加压等； （3）为，故完全反应放出热量为，反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物，红色氧化物为氧化铁，相对分子质量为64的气体氧化物为二氧化硫，故热化学方程式为 ； （4）160g三氧化硫为2mol，但液态硫酸溶于水会放出大量热量，故于2mol三氧化硫溶于水得到硫酸溶液时放出热量大于260.6kJ； （5）根据盖斯定律，②-①得目标产物：； （6）常压下，SO2转化率已经很高，再增大压强，材料、能源等成本增大快：而转化率增大慢，不经济，时平衡转化率已经很大，升高温度平衡转化率降低，如果温度过低，反应减慢且催化剂需要活化温度。 18．(24-25高二上·广东深圳翠园中学·期中)碘在科研与生活中有重要应用，科研小组用0.50mol/LKI、0.2%淀粉溶液、0.10mol/L，0.10mol/L等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：某碘钟实验分为以下两个反应进行： 反应A：(慢反应) 反应B：(快反应) 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表。 实验序号 体积V/mL 溶液 水 KI溶液 溶液 淀粉溶液 溶液变蓝时间t/s ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 10 ② 5.0 5.0 4.0 4.0 2.0 20 ③ 10.0 2.0 4.0 2.0 20 ④ 4.0 0.0 4.0 10.0 2.0 溶液未变蓝 （1）总反应的离子方程式为 。在其中产生的作用为 。 （2）表中 。实验①用Na₂S₂O₃的浓度变化表示的反应速率为 。 （3）结合有效碰撞理论解释前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①的原因为 。 （4）已知A反应的速率方程为：，式中k为常数，根据实验数据可推知 ， 。 （5）要使溶液变蓝，需满足的条件为 2(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1） 催化剂 （2）2.0 0.002mol/(L·s) （3）当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大 （4）1 1 （5）< 【解析】（1）总反应=反应A+反应B，则总反应为。I-在反应A中被消耗，在反应B中又重新生成，I-作用为催化剂。 （2）要探究反应物浓度对化学反应速率的影响，则溶液的总体积要相同，根据其他三个实验可知，溶液的总体积为20mL，则Vx=2.0mL；反应①中Na2S2O8物质的量为0.001mol，KI物质的量为0.002mol，两者恰好完全反应生成I20.001mol，有Na2S2O3 0.0004mol，则Na2S2O3的量不足，被反应完全，实验①中溶液变蓝时间为10s，说明10s内0.0004mol Na2S2O3完全消耗，则其反应速率为0.0004mol÷0.02L÷10s=0.002mol·L-1·s-1。 （3）从表中可知，实验①中Na2S2O8和KI的浓度是前三组实验中最大的，当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。 （4）A反应的速率方程为：，式中k为常数，实验①和②中KI溶液的浓度相等，②中溶液浓度为①的，显色时间为①的2倍，结合速率方程可知，，实验①和③溶液浓度相等，③中KI溶液的浓度为①的，显色时间为①的2倍，结合速率方程可知，。 （5）实验④溶液浓度大，溶液浓度小，由实验①②③溶液变蓝，实验④溶液未变蓝的现象可推知该“碘钟实验”的决速步骤为反应A，根据可知，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，需满足的条件为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $