练案34 第七章 第34讲 化学反应的方向与调控-【衡中学案】2026年高考化学一轮总复习练案

0.16×40kPa=64ka,K=P(,）XpHC00Cl）-1602x64kB 度为400~500℃，故C正确：液化分离出NH2和N,、H,的循环再利用 p2(CHOH) 1602 均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料的利用率，能 =64kPa;根据碳原子守恒，CH3OH的平衡转化率= 节约生产成本，故D正确。 0.4+0.O4+2x016×100%≈47.4%。③在70K以后升商体系温1.B正反应放热，则降低温度可使平衡向正反应方向移动，反应为气体 0.04+2×0.16 体积减小的反应，则增大压强有利于平衡向正反应方向移动，答案 度，HCOOCH3的产率下降，可能的原因是反应I的选择性下降。 为B。 练案[34] 12.C根据化学方程式NH2 COONH4(s)2NH3(g)+C02(g)可知，生 1.A△H<0、△S>0的反应在任何温度下都满足△G=△H-TAS<0,即任： 成的气体的物质的量之比始终是2：1，所以气体的平均相对分子质量 何温度下该反应均能自发进行，A错误；吸热反应的△H>0,△G=△H- 始终不变，故不能作为达到平衡状态的判断依据，A项错误；从表中数 T△S<0的反应可自发进行，则该反应是熵增反应，B正确；Na与H20的 据可以看出，随着温度升高，气体的总浓度增大，平衡正向移动，则该反 反应是熵增的放热反应，则△G=△H-△S<0,反应可自发进行，C正 应的正反应为吸热反应，△H>0,反应中固体变为气体，混乱度增大，△S 确；2N0(g)+2C0(g)一N2(g)+2C02(g)中△S<0,常温下能自发进 >0,根据△G=△H-TAS可知反应在高温下正向自发进行，B项错误； 行，即△G=△H-T△S<0,则该反应的△H<0,D正确。 压缩容器容积，气体压强增大，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量 2.A反应的自发性仅仅是指反应进行的倾向，与反应快慢无关，即自发反 增加，C项正确；反应中生成的氨和二氧化碳的浓度之比为2：1，总浓 应不一定是能较快进行的反应，非自发反应改变条件后也可能进行，故 度为2.4×10-3mol·L-1,所以氨的浓度为1.6×10-3mo·L-1,D项 A错误：根据自由能变可以准确地判断反应的自发性，故自发反应的方 错误。 向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变都不能单独作为判断反应自发进行13.(1)虽然增大压强可使C02的转化率和CH4的选择性稍有增大，但能 方向的依据，故B正确；气体的混乱度大于液体大于固体，故1molH20 耗更大、成本更高，综合经济效益下降（其他合理说法也可，如0.1MP 在不同状态时的熵值：S[H20(s)]<S[H20(g)],故C正确：已知反应 下，CO2的转化率和CH4的选择性已经较高，再进一步增大压强，CO CaC03(s)=CaO(s)+CO2(g）△H>0,△S>0,根据△G=△H-T△S 的转化率和CH4的选择性变化不大，且加压会增大设备投资和能耗) 可知，该反应能否自发进行与温度有关，故D正确。 (2)bc 3.B气体体积减小，△S<0,故A不选；2N205(g)4N02(g)+02(g) [解析](1)根据题图可以得出压强大于0.1MPa时，C02的转化率和 的△S>0,高温下能自发进行，可知△H>0,故B选：气体体积减小，△S< CH4的选择性变化已经不明显，如果继续增大压强，会增大设备投资和 0,且△H<0,故C不选：气体体积增大，△S>0,任何温度下均能自发进行 能耗，反而降低了生产效益。(2)根据题意，随着反应进行，H,的消耗 的反应，可知△H<0,故D不选。 量越来越多，其转化率越来越大，达到平衡后保持定值，错误；随着反 4.BA项，是一个△H<0、△S>0的反应，任何温度下都能自发进行；B 应进行，正反应速率逐渐减小，当正、逆反应速率相等时达到平衡状态， 项，是一个△H>0,AS<0的反应，任何温度下都不能自发进行；C项，是 b正确；混合物的质量不变，容器容积不变，故密度不变，C正确；化学平 一个△H<0、△S<0的反应，低温条件下可自发进行；D项，是一个△H> 衡常数仅随温度的改变而改变，若温度始终为1℃，平衡常数保持不变， 0、△S>0的反应，高温条件下可自发进行。 d错误。 5.D测定二氧化氨的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合14.(1)任何温度 气体中NO,的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽 (2)否热分解法分解C02消耗大量能量 可能地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应， (3)T<617.5K 可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为 [解析](1)根据△H-T△S<0反应自发进行，△H<0,△S>0,则在任 130℃，压强低的为50kPa,结合二者选D。 何温度下反应①都能正向自发进行。(2)热分解法分解CO2,是吸热过 6.C由题图可知，NH3的体积分数随着温度的升高而显著下降，故要提高 程，需要消耗大量能量，催化剂不能改变反应能量变化，故此方法不行。 H3的体积分数，必须降低温度，但目前所用催化剂铁触媒的活性最高： (3)据△H-TAS<0反应自发进行，代入数据得-176kJ·mol-1-T· 时的温度为500℃，故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。 (-285×10-3)kJ.K-1,mol-1<0,解得T<617.5K。 7.A由题给化学方程式可知，反应过程中混合气体的质量一直在改变，容15.(1)大于 器容积不变，则混合气体密度一直在变，故当混合气体的密度不再变化 时，说明反应达到平衡状态，A正确：增大C0浓度，会增大单位体积内的 271在I温度下C1时，C的平衡转化率最大，此 活化分子数，导致反应速率增大，活化分子百分数没有改变，B错误；已 时HO的体积分数小，说明副反应℃进行程度小 知该反应是一个放热反应，若△S>0,则该反应是一个恒自发反应，若△S (3)副反应b产生的碳变多，覆盖在催化剂表面上，使气体难以在催化 <0,则该反应在低温下为自发反应，C错误；F0是纯固体，平衡时向容 剂表面反应 器中加人Fe0,平衡不移动，D错误. [解析](1)由题千信息可知，主反应和副反应b均为吸热反应，即 8.C反应I常温下自发进行，说明常温下反应I的△G<0,但不能判断反 升高温度平衡正向移动，甲烷的平衡转化率增大，则T>T2,而投料比 应速率的大小，A正确；反应I是气体分子数减小的反应，故△S<0,常 相同时，T时H20的体积分数高于T2时的，说明升高温度，反应c的 温下可以自发进行，根据△G=△H-T△S可知，△H<0,B正确；反应Ⅱ在 平衡正向移动，反应c的△H3大于0。(2)根据图像，在T温度下， 常温下不能自发进行，催化剂不能改变反应的自发性，C错误；反应Ⅱ中 有N一H断裂及O一H形成，故反应Ⅱ中有极性键的断裂与形成，D n(C0,)=1时，CH的平衡转化率最大，此时，0的体积分数小，说明 n(CHA) 正确。 副反应c进行程度小，则选择合成体系适宜的反应条件为T,C0 9.C碳酸钠固体溶于水发生两个过程，电离过程吸收热量，形成水合离子 的过程放出热量，由于后者放出的热量更多，焓变△H<0;由于 S[Na2C03(s)]=138.8J·K-1·mol-1,S[Na+(aq)]=58.4J.K-1· =1。（3)指同湿度下，连者0)投料比增加，由于留发度b比主庆 mol-1,S[C0号(aq)]=56.9J·K-1·mol1,且△S=S(反应后) 应更容易进行，从而主反应的反应速率先加快后减慢，同时，副反应b S(反应前)，则△S=(58.4×2+56.9)J·K-1·mol-1-138.8J·K-1 产生的碳变多，覆盖在催化剂表面上，使气体难以在催化剂表面反应。 ·mol-1=34.9J·K-1·mol-1,△S>0,故选C。 练案[35] 10.B步骤①中“净化”可除去杂质，防止催化剂中毒，故A正确；合成氨1.D在恒容密闭容器中进行反应，则气体的体积不变，气体的密度始终不 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： 变，A错误；反应刚开始时O2的物质的量为0，则其逆反应速率一开始应 转化率和氨的产率，加压也可以提高反应速率，故B错误：400~500℃ 该为0，且NO2正反应速率一开始应该不为0，B错误；NO2和O3的初始 时催化剂的活性最大，催化效果最佳，因此步骤③一般选择控制反应温： 物质的量比为2：1，化学计量数之比为2：1，则两者的平衡转化率应该 649练案[34] 第34讲 化学反应的方向与调控 1.(2025·广东湛江月考)化学反应的方向问题对于理 B.增大C0浓度，因为增大了活化分子百分数，导致反 论研究与生产实践都有极其重要的意义，下列有关化 应速率增大 学反应方向的判断不正确的是 C.该反应在高温下为自发反应 A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行 D.平衡时，向容器中加入Fe0可促使平衡正向移动 B.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 8.(2025·黑龙江大庆期中)氮化硼(BN)是重要的无机 C.Na与H,0的反应是熵增的放热反应，该反应能自 材料，可通过下面两个反应制得： 发进行 反应I:2B(s)+N2(g)=2BN(s) D.2N0(g)+2C0(g)一—N2(g）+2C02(g)在常温下 反应Ⅱ：B20,(s)+2NH,(g)=2BN(s)+3H20(g) 能自发进行，则该反应的△H<0 已知反应I常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发。下列 2.下列有关化学反应方向及判据的说法不正确的是 说法错误的是 A.常温下反应I的△G<0,但无法判断反应速率大小 A.自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是 B.反应I的△S<0,△H<0 无法进行的反应 C.性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行 B.自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变 D.反应Ⅱ中有极性键的断裂与形成 都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据 9.Na,C0固体溶于水可表示为Na,C03(s) C.1molH,0在不同状态时的嫡值：S[H0(s)]< 2Na+(aq)+CO}(aq),其焓变和熵变分别为△H和 S[H,0(g)] △S,已知：S[Na2C03(s)]=138.8J·K-1·mol-; D.反应CaC03(s)=Ca0(s)+C02(g) △H>0,能 否自发进行与温度有关 S[Na+(aq)]=58.4J·K-1·mol-;S[C0(ag)]= 3.下列反应中△H>0、△S>0的是 56.9J·K-1·mol-l;且△S=S(反应后)-S(反应 A.HCI(g)+NH3 (g)=NHaCI(s) 前)。下列说法正确的是 B.高温下能自发进行的反应：2N0,(g)一4NO,(g) A.△H和△S均大于零 +02(g) B.△H和△S均小于零 C.2H2(g)+02(g)=2H,0(1) C.△H小于零，△S大于零 D.任何温度下均能自发进行的反应：COCL2（g)一 D.△H大于零，△S小于零 CO(g)+CL(g) 10.氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工 4.已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反 原料。下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关 应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是( 生产条件的调控作用分析错误的是 ( A.203(g)—302(g)△H<0 ①净化N2、 H. ②加压 ③催化 ④液化 B.2C0(g)=2C(s)+02(g)△H>0 NH. H 干燥 (2×10'Pa 反应 分离 C.N2(g)+3H2(g)=2NH3 (g)AH<0 D.CaCO3 (s)=CaO(s)+CO2(g)H>0 ⑤N2和H再循环 5.一定条件下：2NO2(g)一N20,(g)AH<0。在测定 A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差 B.步骤②“加压”可以加快反应速率，但压强过高，氨 最小的是 ( 的产率会降低 A.温度0℃、压强50kPa C.步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃，因 B.温度130℃、压强300kPa 为在该温度下催化剂的活性最大 C.温度25℃、压强100kPa D.步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产 D.温度130℃、压强50kPa 成本 6.合成氨反应达到平衡时，NH 11.大气中的S0,是造成酸雨的主要污染物。最新研究 的体积分数与温度、压强的关 1.0x10Pa 表明，[N(CH3)4],S04(s)能与S02进行如下可逆反 系如图所示。根据此图分析 L.0×10Pa 应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂 合成氨工业最有前途的研究 1.0×10Pa [N(CH)4]2S04(s)+S02(g)=[N(CH3)4]2S20,(s) 方向是 ( 三 △H<0则用[N(CH3)4]2S04(s)吸收S02的适宜条 A.提高分离技术 温度℃ 件为 B.研制耐高压的合成塔 A.高温、高压 B.低温、高压 C.研制低温催化剂 C.高温、低压 D.低温、低压 D.探索不用N2和H2合成氨的新途径 12.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容 7.(2025·河北石家庄期中)恒容密闭容器中进行反应 器中（假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计）， Fe0(s)+C0(g)=Ffe(s)+C0,(g)△H<0。下列 使其达到分解平衡：NH2 COONH4(s)=2NH3(g)+ 说法正确的是 CO2(g)。该条件下的平衡数据如下表，下列说法正 A.当混合气体的密度不再变化时，反应达到平衡状态 确的是 ( 457 温度/℃ 15.020.0 25.030.0 35.0 ②C02(g)—C(s, 393.5 -2.86 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.017.1 24.0 石墨)+02(g) 平衡气体总浓度 ③HCl(g)+NH(g) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 -176 -285 (10-3mol·L1) NH,CI(s) A.该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均 (1)根据表中数据可知：反应①在 下（填“高 相对分子质量不变 温”“低温”或“任何温度”)正向能自发进行。 B.因该反应嫡变△S大于0，焓变△H大于0，所以在 (2)有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解 低温下正向自发进行 C02,以减少C02的排放，你认为是否可行？ C.达到平衡后，若在恒温下压缩容器容积，氨基甲酸 (填“是”或“否”)。阐述判断的理由 铵固体的质量增加 D.根据表中数据，计算15.0℃时的NH3平衡浓度为 1.6mol·L-1 (3)利用综合判据，计算反应③能正向自发进行的温 13.化学家Paul Sabatier研究发现，CO2在催化剂作用下 度范围 能够转化为甲烷，即Sabatier反应：C02(g)+4H2(g)15.(2025·山东济南模拟)以CH4、C02为原料制备合 =CH4(g)+2H,0(g)△H1<0;副反应：C02(g) 成气(C0、H2),发生的反应如下： +H2(g)=C0(g)+H20(g)△H2>0。 主反应a:CH,(g）+C02(g)2C0(g)+2H2(g) (1)研究发现，若其他条件不变，压强对C02的转化 △H1=+373.9kJ·mol- 率和CH4的选择性的影响如图所示。 副反应b:CH4(g)=C(s)+2H2(g) 80 100 △H2=+74.8kJ·mol- 70 90 60 50 80 副反应c:C02(g)+H,(g)=H,0(g)+C0(g)△H 已知：主反应选择性指发生主反应所消耗的CH4在 70 40E 全部所消耗的CH4中占有的比例。 30 ·C0,的转化率 8 0E 在同一固相催化剂和5×105Pa下，研究不同温度， 。CH的选择性 50月 10E 40 000i02030405060708091d30 n(CH,)投料比对CH,平衡转化率及H,0体积分数 n(C02) 压强MpA 的影响，数据如图所示。 化工生产上，通常选取0.1MPa而不选取更高的 压强，原因是 609 15% (2)t℃时，向某刚性容器中充入1molC02和1mol 50 10% H2,若仅发生Sabatier反应，下列说法正确的是 40% 5% 一表示甲烷平衡转化率 (填字母)。 合表示H,0体积分数 1.5 a.H2的转化率先逐步减小后保持不变 n(CH)/n(CO,)投料比 b.CO,的正反应速率先逐步减小后保持不变 (1)反应c的△H 0(填“大于”“等于”或 c.反应混合物的密度始终保持不变 “小于”)。 d.该反应的平衡常数先逐步减小后保持不变 (2)根据图像，选择合成体系适宜的反应条件为 14.化学反应方向的综合判据是判断反应能否自发进行 n(CHa) 的关键。由于反应的焓变、熵变随温度的变化较小， `n(C02) ,原因是 假设它们不随温度变化，根据下表数据。思考并完 0 成下列各题： △H/ △S/ (3)相酮温皮下，随者}投料比特加，主反应的 化学反应 kJ·mol-1 J·K-l·mol- 反应速率先加快后减慢，导致主反应的反应速率 减慢的主要原因可能是 ①2H,02(aq） -98 57.2 2H,0(1)+02(g) 458