课下巩固精练卷(39) 化学反应的方向与调控（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

课下巩固精练卷(三十九)　化学反应的方向与调控 一、选择题 1．(2025·高三北京海淀期末)下列说法正确的是(　　) A．放热反应一定是自发反应 B．熵增的反应不一定是自发反应 C．固体溶解一定是熵减小的过程 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 答案：B 2．(2025·广东汕头高三期中)生产生活中蕴含丰富的化学知识，下列项目与所述化学知识没有关联的是(　　) 选项 项目 化学知识 A 工厂用铁罐车运输浓硝酸 浓硝酸见光易分解 B 液氨用作制冷剂 NH3极易液化 C 往薯片包装袋内充入氮气 N2性质稳定，常做保护气 D 将冰置于室温下，自动融化为水 冰融化成水时熵值增大 解析：选A。工厂用铁罐车运输浓硝酸，是因为常温下铁遇浓硝酸发生钝化，A错误；液氨用作制冷剂是因为氨气极易液化，气化过程可吸收热量，B正确。 3．(2025·浙江台州期末)常压下，1 g冰融化成1 g水、1 g水蒸发成1 g水蒸气的焓和熵的变化情况如图所示。 已知：融化过程H2O(s)⇌H2O(l)　ΔH1、ΔS1 蒸发过程H2O(l)⇌H2O(g)　ΔH2、ΔS2 下列说法不正确的是(　　 ) A．ΔH1＞0；ΔH2＞0 B．ΔS1＞0；ΔS2＞0 C．ΔS1＞ΔS2 D．蒸发过程属于高温自发过程 答案：C 4．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是(　　 ) A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1　ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1在常温常压下能自发进行 C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1 200 K)下则能自发进行 D．放热过程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的过程一定是自发的 解析：选D。反应自发进行的判断依据是ΔH－TΔS＜0，放热的自发过程中ΔH＜0，ΔS可能小于0也可能大于0，所以放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程中ΔH＞0、ΔH－TΔS＜0，则ΔS必须大于0，所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确；常温下T＝298 K，则－444.3 kJ·mol－1－298 K×(－280.1×10－3 kJ·mol－1·K－1)＝－360.830 2 kJ/mol＜0，即ΔH－TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确；碳酸钙分解的方程式为CaCO3(s)⇌CaO(s)＋CO2(g)，其中ΔH＞0，ΔS＞0，高温时才能满足反应自发进行的条件ΔH－TΔS＜0，所以碳酸钙的分解在室温下不能自发进行，但在较高温度(1 200 K)下能自发进行，C正确；当ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应自发，仅ΔH＜0或ΔS＞0无法确保ΔG＜0，即不一定自发，D错误。 5．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) Δn ΔS/(J·K－1·mol－1) MgCO3(s)⇌MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a CaCO3(s)⇌CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b 注：①其中Δn表示反应方程式中气体化学计量数差； ②ΔH－TΔS＜0的反应能自发进行。 A．因为Δn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Δn都大于零 解析：选B。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，A正确；MgCO3和CaCO3都为离子晶体，离子所带电荷相等，由于Mg2＋半径小于Ca2＋半径， 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，B错误；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)]，C正确；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Δn都大于零，D正确。 6．合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是(　　 ) A．提高分离技术 B．研制耐高压的合成塔 C．研制低温催化剂 D．探索不用N2和H2合成氨的新途径 解析：选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NH3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时的温度为500 ℃左右，故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。 7．(2025·广东广州期中)载人飞船中通过如下过程实现O2再生： 反应①：CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－252.9 kJ·mol－1 反应②：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．H2的燃烧热ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 B．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH<－571.6 kJ·mol－1 C．反应①中反应物总能量低于生成物总能量 D．反应②的熵变ΔS>0 答案：D 8．(2025·广东湛江期中)对于反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列说法正确的是(　　) A．反应的ΔS>0 B．反应的平衡常数可表示为K＝ C．压强增大能提高SO2的反应速率和转化率 D．当SO2与SO3的浓度相等时，说明反应已经达到平衡状态 答案：C 9．(2025·广东茂名期中)向某密闭容器中充入一定量的A(g)、B(g)混合气体，一定条件下发生反应：aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)　ΔH，平衡时C的物质的量分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH<0 B．该反应为熵减反应，ΔS<0 C．该反应一定能自发进行 D．增大压强，该反应的平衡常数增大 解析：选B。由图可知，在同一压强下，升高温度，C的物质的量分数增大，平衡正向移动，而升高温度，平衡向吸热的方向进行，说明正反应为吸热反应，ΔH>0，A错误；作一条垂直于横坐标的直线可以看出，在同一温度下，增大压强，C的物质的量分数增大，平衡正向移动，而增大压强，平衡向着体积减小的方向移动，则a＋b>c＋d，该反应为熵减反应，ΔS<0，B正确；由选项A和B的分析知，ΔH>0、ΔS<0，则ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行，C错误；平衡常数只受温度的影响，温度不变，该反应的平衡常数不变，D错误。 10．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　 ) A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大 C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃ D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂 解析：选D。NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，A错误；根据图像，在175～300 ℃范围，随温度的升高，N2的选择性降低，即产生氮气的量减少，B错误；根据图像，温度高于250 ℃，N2的选择性降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温度应略小于225 ℃，此时氨气的转化率、氮气的选择性较大，C错误；氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，D正确。 11．(2025·江苏宿迁三模)丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法，反应如下：CH3CH2CH2CH3(g)⇌CH2===CHCH2CH3(g)＋H2(g)　ΔH>0。为探究工业生产丁烯的合适温度，在体积为1 L的容器中，充入10 mol丁烷，使用SiO2­CrOx复合催化剂催化丁烷脱氢，相同时间内丁烷的转化率和主要产物的收率分布如图所示。 (收率＝×100%) 下列说法不正确的是(　　 ) A．590 ℃生成丁烯的物质的量为0.55 mol B．590 ℃以后，温度升高，丁烯的收率降低，原因是副产物增多 C．丁烷转化率增大的原因是温度升高平衡右移 D．欲使工业生产丁烯的收率更高，应选用低温下选择性更好的高效催化剂 解析：选D。590 ℃时，丁烯的收率为20%，丁烷转化率为27.5%，所以生成的丁烯的物质的量为10×20%×27.5%＝0.55 mol，A正确；由图可知590 ℃时丁烯的收率最高，温度再高，丁烯的收率降低，副产物增多，B正确；制备烯烃的反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，丁烷的转化率增大，C正确；由图可知，低温目标产物的收率较低，D错误。 二、非选择题 12．乙烯是石油化工最基本的原料之一。 (1)乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)⇌C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1＞0。提高乙烷平衡转化率的措施有__________________________________________。 (2)在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应： a．2C2H6(g)＋O2(g)⇌2C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＜0 b．2C2H6(g)＋5O2(g)⇌4CO(g)＋6H2O(g) ΔH3＜0 c．C2H4(g)＋2O2(g)⇌2CO(g)＋2H2O(g) ΔH4＜0 氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应________(填“a”“b”或“c”)的活化能，判断的依据是________________________________________________________________________。 (3)常压下，在某催化剂作用下按照n(C2H6)∶n(O2)＝1∶1投料制备乙烯，体系中C2H4和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如图所示。 ①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在570～600 ℃温度范围内，下列说法正确的是________(填字母)。 A．C2H4产率随温度升高而增大 B．H2O的含量随温度升高而增大 C．C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大 D．此催化剂的优点是能在较低温度下降低CO的平衡产率 解析：(1)C2H6(g)⇌C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1＞0，该反应是气体体积增大的吸热反应，提高乙烷平衡转化率的措施有减小压强、升高温度或及时移出生成物。(3)①分析反应a、c都为放热反应，升高温度，两者反应平衡均逆向移动，但反应a平衡逆向移动的程度较大，则乙烯的物质的量百分数降低。②根据图中信息，C2H4产率随温度升高而降低，故A错误；乙烷转化率增大，生成水的量增大，而乙烯量减小，说明发生反应c，水的量增大，因此H2O的含量随温度升高而增大，故B正确；根据图中信息C2H6转化率增大，则C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而降低，故C错误；根据图中信息，CO在较高温度时含量较大，因此该催化剂的优点是能在较低温度下降低CO的平衡产率，故D正确。 答案：(1)减小压强　升高温度(或及时移出生成物) (2)a　制备的目标产品是C2H4，b、c均为副反应，应加快反应a的反应速率 (3)①反应a、c是放热反应，升高温度，反应a平衡逆向移动程度较大　②BD 13．(2019·全国卷Ⅱ节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题： (1)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　ΔH>0，起始总压为105 Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为______，该反应的平衡常数Kp＝________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有______(填字母)。 A．通入惰性气体 B．提高温度 C．增加环戊烯浓度 D．增加碘浓度 (2)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________________________________________________________________________ (填字母)。 A.T1>T2 B．a点的反应速率小于c点的反应速率 C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L－1 解析：(1)设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a，平衡时转化的环戊烯的物质的量为x，列出三段式： (g)　＋　I2(g)===(g)＋2HI(g) 起始： a a 0 　0 转化： x x x 　2x 平衡： a－x a－x x 　2x 根据平衡时总压强增加了20%，且恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，得＝，解得x＝0.4a，则环戊烯的转化率为×100%＝40%，平衡时(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分压分别为、、、，则Kp＝＝p总，根据p总＝1.2×105 Pa，可得Kp＝×1.2×105 Pa≈3.56×104 Pa。通入惰性气体，对该反应的平衡无影响，A项不符合题意；反应为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项符合题意；增加环戊烯浓度，能提高I2(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题意；增加I2(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。(2)由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1<T2，A项错误；a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C项正确；b点时，环戊二烯的浓度减小0.9 mol·L－1，结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的，可知二聚体的浓度为0.45 mol·L－1，D项正确。 答案：(1)40%　3.56×104　BD　(2)CD 学科网（北京）股份有限公司 $