专题03 化学反应的方向及化学反应的调控（期末真题汇编，安徽专用）高二化学上学期

专题03 化学反应的方向及化学反应的调控 高频考点概览 考点01 化学反应进行方向的判据 考点02 合成氨条件的选择及工业生产适宜条件的选择 地 城 考点01 化学反应进行方向的判据 1．（24-25高二上·安徽·期末）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。 2．（24-25高二上·安徽合肥·期末）已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示，下列说法不正确的是 已知：和随温度变化很小 A．在一定温度范围内，反应①②均能自发 B．反应①在时能自发进行 C．反应②的 D．反应②的 【答案】C 【分析】由图像分析可知，反应①随温度的升高，逐渐减小；反应②随温度的升高，逐渐增大，结合分析解答。 【解析】A．由图可知，在一定温度范围内，反应①②的时，即反应①②均能自发进行，A正确；B．由图可知，反应①在时，故此时反应①能自发进行，B正确；C．反应②随温度的升高，逐渐增大，结合，则，C错误；D．和随温度变化很小，可认为不随温度而变化，由图中数据可知，对反应②来说，，，可得出，D正确；故选C。 3．（24-25高二上·安徽黄山·期末）下列说法正确的是 A．反应3C(s) + CaO(s) = CaC2(s) + CO(g)常温下不能自发进行，说明该反应的 B．的溶液稀释10倍后，，由此可以判定一定是弱酸 C．用试纸测定溶液的，可证明为弱酸 D．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨比金刚石稳定 【答案】D 【解析】A．反应3C(s)+CaO(s)=CaC2(s)+CO(g)生成气体，ΔS>0。常温下不能自发（ΔG>0），说明ΔH-TΔS>0，因此ΔH>0，A错误；B．若HR为强酸，稀释10倍后pH应增加1（b−a=1）。若b−a<1，说明稀释时H⁺浓度下降幅度小于稀释倍数，HR未完全离解，为弱酸。但是若为pH=6的强酸，则稀释10倍后pH＜7，故不能判定HR一定为弱酸，B错误；C．NaClO溶液因ClO⁻水解显碱性，但NaClO具有强氧化性，会漂白pH试纸，无法准确测定pH，C错误；D．石墨转化为金刚石吸热，说明石墨能量更低，更稳定，D正确；故选D。 4．（23-24高二上·安徽滁州·期末）下列说法正确的是（     ） A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 B．自发反应一定是放热反应，非自发反应一定是吸热反应 C．自发反应在恰当条件下才能实现 D．自发反应在任何条件下都能实现 【答案】C 【分析】放热反应、吸热反应是根据反应物的总能量与生成物的总能量大小来进行定义的；而自发反应是根据吉布斯自由能 来定义的。 【解析】A．放热反应、吸热反应与自发反应、非自发反应无必然联系，放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；B．放热反应、吸热反应与自发反应、非自发反应无必然联系，故放热反应、吸热反应与自发反应、非自发反应无必然联系，故B错误；C．在适当的条件下，自发反应可实现，故C正确；D．在适当的条件下，自发反应可实现，二者无绝对关系，故D错误；答案选C。 5．（23-24高二上·安徽淮北·期末）下列关于化学反应方向的说法正确的是 A．凡是放热反应都是自发反应 B．非自发反应任何条件都不能发生 C．凡是熵增大的反应都是自发反应 D．反应是否自发与熵变和焓变都有关 【答案】D 【解析】A．若放热反应为熵减反应，当温度较高时，反应不一定能自发进行，故A错误；B．非自发反应在一定条件下也能实现，电解就是非自发的氧化还原反应，故B错误；C．若熵增反应为吸热反应，在低温时反应难以自发进行，如碳酸钙的分解，故C错误；D．反应是否能自发进行，需要从焓判据和熵判据进行综合分析，D正确；故选D。 6．（23-24高二上·安徽黄山·期末）已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 【答案】A 【解析】ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应，ΔH＞0、△S＞0，则高温时，ΔH-TΔS＜0，反应可自发进行；A正确； 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）下列叙述正确的是 A．，的反应一定能自发进行 B．升高温度增加了反应物中活化分子百分数 C．化学反应必须发生有效碰撞，但有效碰撞不一定发生化学反应 D．  ，  ；则： 【答案】B 【解析】A．当，的反应，其△G=△H-T△S恒大于0，故一定不能自发进行，A错误；B．升高温度，活化能不变，分子能量提高，增加了反应物中活化分子百分数，B正确；C．有效碰撞是能引起化学反应的碰撞，有效碰撞一定发生化学反应，C错误；D．前式-后式可得，则，D错误；故选B。 地 城 考点02 合成氨条件的选择及工业生产适宜条件的选择 8．（24-25高二上·安徽合肥·期末）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：  ，其反应流程如图所示。下列说法错误的是 A．理论上合成氨在低温高压的条件下的产率最高 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨，可提高原料的利用率 D．工业合成氨一般选择的重要原因是考虑催化剂的活性 【答案】B 【分析】制取原料气主要含有N2、H2，以及CO等杂质气体，净化时，除去杂质气体，防止催化剂中毒，将N2、H2经压缩机压缩成高压气体，在合成塔中发生反应：，及时分离出液氨，促进平衡正向移动，据此分析解题。 【解析】A．合成氨反应是分子数减小的放热反应，从平衡移动的角度分析理论上合成氨在低温高压的条件下的产率最高，A项正确；B．使用催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氨气的平衡产率不变，故B错误；C．及时分离出液氨，生成物氨气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，原料的利用率增大，故C正确；D．工业合成氨一般选择400~500°C的重要原因是考虑催化剂的活性，500°C左右催化剂活性最强，故D正确；故选B。 9．（24-25高二上·安徽黄山·期末）在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比、、投料，发生反应：2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表的投料比为 B．正反应 C．达平衡后，保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，平衡常数K增大 D．在a点对应的温度下，达到平衡时，的体积分数约为33.3% 【答案】C 【分析】在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比、、投料，相同时，增大，增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大，则曲线Ⅰ代表的投料比为，曲线Ⅱ代表的投料比为，曲线Ⅲ代表的投料比为，据此解答。 【解析】A．由分析可知，曲线Ⅰ代表的投料比为，A正确；B．由图可知，投料比为一定时，升高温度，的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，即，B正确；C．达平衡后，保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，但平衡常数K只与温度有关，温度不变，则平衡常数K不变，C错误；D．曲线Ⅱ代表的投料比为，a点的平衡转化率为50%，设起始，平衡时，转化了0.5mol，余下0.5mol，转化1mol，余下1mol，生成S(g)0.5mol，生成CO2(g)1mol，则达到平衡时，的体积分数约为≈33.3%，D正确；故选C。 10．（24-25高二上·安徽·期末）甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A．根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B．时，转化的R值为 C．由升高到，含氢产物中水的占比增大 D．由升高到，的转化效率逐渐增大 【答案】C 【解析】A．反应Ⅰ是气体分子数增大的吸热反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的吸热反应，升高温度均有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，提高CO2的平衡转化率，且降低压强有利于反应Ⅰ的平衡正向移动，c(H2)增大可促进反应Ⅱ的平衡正向移动，也可提高CO2的平衡转化率，所以低压高温有利于提高CO2的平衡转化率，故A正确；B．由图可知，500℃时CO2的转化率为20%，CH4的转化率为40%，CO2的转化效率为=1.5，故B正确；C．由图可知，温度由400℃升高到600℃时CH4转化率的增大幅度远大于CO2，则此时主要发生反应Ⅰ，且只有反应Ⅱ生成水，所以含氢产物中水的占比减小，故C错误；D．由图可知，由700℃升高到1000℃时△n(CO2)变化幅度较大，△n(CH4)变化幅度较小，则CO2的转化效率逐渐增大，故D正确；答案选C。 11．（23-24高二上·安徽省芜湖市·期末）在密闭容器中发生储氢反应：LaNi5 (s) + 3H2(g)LaNi5H6(s)  ΔH < 0。在一定温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是 A．升高温度，v逆增大，v正减小，平衡逆向移动 B．低温条件有利于该反应正向自发，利于储氢 C．维持温度不变，向密闭容器中充入氢气，平衡正向移动，平衡常数增大 D．维持温度不变，缩小容器的容积，平衡正向移动，重新达到平衡时H2的浓度减小 【答案】B 【解析】A．升高温度，v逆增大，v正也增大，由于温度对吸热反应影响更大，所以v逆增大的倍数大于v正增大的倍数，化学平衡向吸热的逆向移动，A错误；B．根据反应方程式可知：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，降低温度，平衡正向移动，有助于H2转化为LaNi5H6固体的形成，因此利用储氢，B正确；C．平衡常数只受温度影响，维持温度不变，向密闭容器中充入氢气，平衡正向移动，平衡常数不变，C错误；D．维持温度不变，缩小容器的容积，平衡正向移动，但由K=可知，温度不变，则K不变，所以重新达到平衡时H2的浓度不变，D错误；故选B。 12．（23-24高二上·安徽·期末）“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径，其反应为。在一定条件下，选择合适的催化剂进行该反应，调整和初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂，能提高的平衡转化率 B．B、D、E三点，反应温度最低的是E点 C．A、B、C三点，反应温度最高的是A点 D．对于B点状态，其他条件不变，增大压强的转化率增大 【答案】C 【解析】A．催化剂对的平衡转化率不影响，A项错误；B．由于该反应，B、D、E三点和初始投料比相同，温度越高，平衡转化率越大，即E点温度最高，D点温度最低，B项错误；C．A、B、C三点和初始投料比依次增大，若温度相同，C点平衡转化率最高，而A点最低，已知A、B、C三点平衡转化率相同，则A点温度最高，C点温度最低，C项正确；D．由于该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的转化率减小，D项错误；故选C。 13．（23-24高二上·安徽合肥·期末）丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)  H<0，下列说法正确的是 A．该反应只有在低温下才能自发进行 B．该反应的平衡常数K= C．该反应每消耗1molC3H6，转移电子的物质的量为6mol D．其他条件相同，减压和升温均有利于提高丙烯腊的平衡产率 【答案】C 【解析】A．该反应H<0，并且气体分子数增加的反应，S>0，根据自由能公式为任意温度下均能自发进行，A错误；B．反应的平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值，该反应的平衡常数K=， B错误；C．氧元素由0价变为-2价，O2~4e-，该反应每消耗lmolC3H6，则消耗1.5molO2，转移电子的物质的量为6mol，C正确；D．反应为气体分子数增加的反应，减压平衡正向移动，丙烯腈产率提高，反应为放热反应，升温平衡逆向移动，丙烯腈产率降低，D错误。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应的方向及化学反应的调控 高频考点概览 考点01 化学反应进行方向的判据 考点02 合成氨条件的选择及工业生产适宜条件的选择 地 城 考点01 化学反应进行方向的判据 1．（24-25高二上·安徽·期末）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．、 2．（24-25高二上·安徽合肥·期末）已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示，下列说法不正确的是 已知：和随温度变化很小 A．在一定温度范围内，反应①②均能自发 B．反应①在时能自发进行 C．反应②的 D．反应②的 3．（24-25高二上·安徽黄山·期末）下列说法正确的是 A．反应3C(s) + CaO(s) = CaC2(s) + CO(g)常温下不能自发进行，说明该反应的 B．的溶液稀释10倍后，，由此可以判定一定是弱酸 C．用试纸测定溶液的，可证明为弱酸 D．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，因此石墨比金刚石稳定 4．（23-24高二上·安徽滁州·期末）下列说法正确的是（     ） A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 B．自发反应一定是放热反应，非自发反应一定是吸热反应 C．自发反应在恰当条件下才能实现 D．自发反应在任何条件下都能实现 5．（23-24高二上·安徽淮北·期末）下列关于化学反应方向的说法正确的是 A．凡是放热反应都是自发反应 B．非自发反应任何条件都不能发生 C．凡是熵增大的反应都是自发反应 D．反应是否自发与熵变和焓变都有关 6．（23-24高二上·安徽黄山·期末）已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）下列叙述正确的是 A．，的反应一定能自发进行 B．升高温度增加了反应物中活化分子百分数 C．化学反应必须发生有效碰撞，但有效碰撞不一定发生化学反应 D．  ，  ；则： 地 城 考点02 合成氨条件的选择及工业生产适宜条件的选择 8．（24-25高二上·安徽合肥·期末）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理：  ，其反应流程如图所示。下列说法错误的是 A．理论上合成氨在低温高压的条件下的产率最高 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨，可提高原料的利用率 D．工业合成氨一般选择的重要原因是考虑催化剂的活性 9．（24-25高二上·安徽黄山·期末）在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比、、投料，发生反应：2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g)，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表的投料比为 B．正反应 C．达平衡后，保持温度不变，向容器中充入，平衡正向移动，平衡常数K增大 D．在a点对应的温度下，达到平衡时，的体积分数约为33.3% 10．（24-25高二上·安徽·期末）甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A．根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B．时，转化的R值为 C．由升高到，含氢产物中水的占比增大 D．由升高到，的转化效率逐渐增大 11．（23-24高二上·安徽省芜湖市·期末）在密闭容器中发生储氢反应：LaNi5 (s) + 3H2(g)LaNi5H6(s)  ΔH < 0。在一定温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是 A．升高温度，v逆增大，v正减小，平衡逆向移动 B．低温条件有利于该反应正向自发，利于储氢 C．维持温度不变，向密闭容器中充入氢气，平衡正向移动，平衡常数增大 D．维持温度不变，缩小容器的容积，平衡正向移动，重新达到平衡时H2的浓度减小 12．（23-24高二上·安徽·期末）“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径，其反应为。在一定条件下，选择合适的催化剂进行该反应，调整和初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂，能提高的平衡转化率 B．B、D、E三点，反应温度最低的是E点 C．A、B、C三点，反应温度最高的是A点 D．对于B点状态，其他条件不变，增大压强的转化率增大 13．（23-24高二上·安徽合肥·期末）丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)  H<0，下列说法正确的是 A．该反应只有在低温下才能自发进行 B．该反应的平衡常数K= C．该反应每消耗1molC3H6，转移电子的物质的量为6mol D．其他条件相同，减压和升温均有利于提高丙烯腊的平衡产率 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $