寒假作业05 化学反应的方向与调控（巩固培优）高二化学人教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业05 化学反应的方向与调控 1．自由能与化学反应方向的关系 ∆H ∆S ∆G=∆H-T∆S 反应情况 - + 永远是负值 在任何温度下均______进行 + - 永远是正值 在任何温度下均______进行 + + 低温为正，高温为负 低温时非自发，______时自发 - - 低温为负，高温为正 ______时自发，高温时非自发 2．正确理解复合判据判断化学反应进行方向的方法 （1）判据∆G=∆H-T∆S只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。 （2）反应方向与条件有关，常温、常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行。 （3）判据∆H-T∆S＜0说明在一定温度和压强下反应有自发进行的______，不能说明在该条件下反应能否实际发生。反应能否发生还要看具体反应条件。 3．浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和氨的含量的影响 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应______、提高平衡混合物中______的含量，请填写下表。 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率反应速率 ______反应物浓度 ______温度 ______压强 使用 提高平衡混合物中中氨的含量 增大反应物浓度， 降低生成物浓度 ______温度 ______压强 无影响 4．工业生产中适宜生产条件的选取 外界条件 反应速率因素 平衡移动因素 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 催化剂 合适的催化剂 无影响 加入合适的催化剂 温度 高温 ∆H＜0 低温 兼顾速率和平衡，并考虑催化剂的适宜温度 ∆H＞0 高温 在设备和能源条件允许的前提下，尽可能采取高温并选取适宜的催化剂 压强 高压(有气体参加) ∆n(g)＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽可能采取高压 ∆n(g)＞0 低压 兼顾速率和平衡，选择适宜的压强 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．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 2．2024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．、 3．下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是 A． B． C． D． 4．神舟十三号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程，下列有关说法正确的是 A． B．若生成液态水，变大 C．该反应的 D．火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能 5．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： 6．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 7．现有两个热化学方程式： ①(l)+H2(g)(l) ②(l)+2H2(g)(l) 下列说法正确的是 A．反应①②中都存在： B．反应①一定不能自发进行 C．从焓变的角度看，反应①能自发进行 D．从熵变的角度看，反应②能自发进行 8．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 9．催化氧化制时，控制温度在450℃左右，这是因为 A．催化剂活性强，反应速率快 B．转化率大 C．该温度下，能耗较低 D．产生的污染气体少 10．合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得： （1）H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)    ΔH>0 （2）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)    ΔH<0 工业生产中，欲提高CO的转化率，所采用的下列措施最佳组合是 ①降低温度    ②增大压强    ③使用催化剂    ④增大CO的浓度    ⑤增大H2O(g)的浓度 A．①⑤ B．②③ C．②④⑤ D．③⑤ 11．以下化学平衡原理的应用正确的是 A．工业生产 SO3 的反应是2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＜0，实际生产采用的是高压低温的生产条件 B．关节滑液由于形成尿酸钠晶体：Ur-+Na+⇌NaUr(尿酸钠)ΔH＜0 而引发关节炎，治疗的做法是采用冷敷 C．CO 中毒是因为 CO 吸入肺中发生反应：CO+HbO2(氧合血红蛋白)⇌O2+HbCO(碳氧血红蛋白)，治疗的做法是把病人放入高压氧舱 D．自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨，发生以下反应，生成比HClO稳定的NH2Cl：NH3+HClO⇌H2O+NH2Cl，目的是降低HClO的毒性 12．某课题组利用碳氨液［(NH4)2CO3、NH3·H2O)］从辉铜矿石(主要成分 Cu2S)中直接浸取铜并制取铜盐，其过程如下图所示。 其反应机理如下： ①(快反应) ②(慢反应) ③(快反应) 下列说法正确的是 A．通入热的空气可以加快铜的浸出率，温度越高，浸出率越大 B．浸出装置发生的反应中，热空气的作用是氧化剂，是还原产物 C．在浸出装置中加入适量的(NH4)2S2O8，使平衡①、②正向移动，铜的浸出率增大 D．提高铜的浸出率的关键因素是提高反应②的速率，原因是反应②的活化能比反应①、③的小 13．（24-25高二上·广东茂名·期末）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．    在常温常压下能自发进行 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下则能自发进行 D．AB型强电解质在水中的溶解其焓变可能大于零或小于零，熵变一定大于零 14．（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% 15．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0。图1表示在2L恒容密闭容器中NH3的物质的量浓度随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变时，平衡时NH3的体积分数随起始时H2的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是 A．图1中，其他条件不变，第11min改用更为高效的催化剂，则c(NH3)-t的变化趋势为曲线b所示 B．图1中，其他条件不变，第11min迅速压缩容器体积为1L，则c(NH3)-t的变化趋势为曲线a所示 C．图2中，反应物N2的平衡转化率：b>a>c D．图2中，T1、T2表示温度，则T1>T2 16．（24-25高二上·广东广州·期末）氨是重要的化工产品，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 Ⅰ．工业合成氨的反应为 （1）根据如图数据，计算合成氨的 。 （2）下列关于合成氨说法正确的是___________。 A．该反应的 B．液化分离产物，可提高原料转化率 C．使用铁触媒做催化剂，可同时降低反应的活化能和反应热 D．降温、高压、使用催化剂都有利于提高的平衡产率 （3）在不同压强下，按照进料，反应达到平衡时氨的物质的量分数x与温度的计算结果如图所示，则 (填“>”或“<”)，理由是 。 Ⅱ．合成氨原料气的制备 甲烷催化重整制氢可用于制备氢能，其主要反应是。向一恒容密闭容器中加入和一定量的，测得的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。 （4）该反应的 0.(填“>”或“<”)。 （5）a、b、c三点对应的平衡常数的大小关系是 。 （6）的条件下，往刚性密闭容器中充入和进行反应，时，容器内，则的反应速率= (用含的计算式表示)，通过计算判断此时反应是否达到平衡？(已知，时该反应平衡常数为1.2) 。 17．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 18．利用可实现对石膏中元素的脱除，涉及的主要反应如下： 在、和均为时，若仅考虑上述反应，平衡时各固体物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。石膏中元素的脱除效果可用脱硫率表示。下列说法不正确的是 A. 反应的平衡常数 B. 图中曲线表示平衡时固体的物质的量随温度的变化 C. 一定温度下，加入固体或增大体系压强，均可提高平衡时的脱硫率 D. 其他条件不变，下，时，越多，平衡时的脱硫率越高 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业05 化学反应的方向与调控 1．自由能与化学反应方向的关系 ∆H ∆S ∆G=∆H-T∆S 反应情况 - + 永远是负值 在任何温度下均自发进行 + - 永远是正值 在任何温度下均非自发进行 + + 低温为正，高温为负 低温时非自发，高温时自发 - - 低温为负，高温为正 低温时自发，高温时非自发 2．正确理解复合判据判断化学反应进行方向的方法 （1）判据∆G=∆H-T∆S只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。 （2）反应方向与条件有关，常温、常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行。 （3）判据∆H-T∆S＜0说明在一定温度和压强下反应有自发进行的趋势，不能说明在该条件下反应能否实际发生。反应能否发生还要看具体反应条件。 3．浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和氨的含量的影响 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率反应速率 增大反应物浓度 升高温度 增大压强 使用 提高平衡混合物中中氨的含量 增大反应物浓度， 降低生成物浓度 降低温度 增大压强 无影响 4．工业生产中适宜生产条件的选取 外界条件 反应速率因素 平衡移动因素 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 催化剂 合适的催化剂 无影响 加入合适的催化剂 温度 高温 ∆H＜0 低温 兼顾速率和平衡，并考虑催化剂的适宜温度 ∆H＞0 高温 在设备和能源条件允许的前提下，尽可能采取高温并选取适宜的催化剂 压强 高压(有气体参加) ∆n(g)＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽可能采取高压 ∆n(g)＞0 低压 兼顾速率和平衡，选择适宜的压强 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．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。 2．2024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。 3．下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A． 为化合反应、通常为放热反应，且气体转变成固体为熵减反应，较低温度下可实现，属于自发反应，A符合； B． 为熵增反应，B不符合； C． 为熵增反应，C不符合； D． 为熵增反应，D不符合； 答案选A。 4．神舟十三号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程，下列有关说法正确的是 A． B．若生成液态水，变大 C．该反应的 D．火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能 【答案】C 【解析】A．运载火箭使用偏二甲肼做燃料、四氧化二氮作助燃剂，说明反应为放热反应，焓变小于零，A错误； B．放热焓变小于零，气态水变为液态水放出热量，故焓变变小，B错误； C．该反应为气体分子数增加的反应，熵变大于零，C正确； D．火箭发射过程中，该反应中的化学能部分转化为动能、部分转化为热能等其它形式，D错误； 故选C。 5．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。 6．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。 7．现有两个热化学方程式： ①(l)+H2(g)(l) ②(l)+2H2(g)(l) 下列说法正确的是 A．反应①②中都存在： B．反应①一定不能自发进行 C．从焓变的角度看，反应①能自发进行 D．从熵变的角度看，反应②能自发进行 【答案】B 【解析】A．反应①②均为熵减反应，即，A错误； B．反应①的，则，任何温度下该反应都不能自发进行，B正确； C．反应①的，吸热不利于反应自发进行，C错误； D．反应②的，熵减不利于反应自发进行，D错误； 故选B。 8．下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 【答案】D 【解析】A．硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的充分燃烧，故A正确； B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，故B正确； C．合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故C正确； D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%，故D错误； 故选D。 9．催化氧化制时，控制温度在450℃左右，这是因为 A．催化剂活性强，反应速率快 B．转化率大 C．该温度下，能耗较低 D．产生的污染气体少 【答案】A 【解析】二氧化硫催化氧化制三氧化硫的反应是放热反应，实际生产时控制温度在450℃左右是因为催化剂活性强，反应速率快，可以缩短生产时间，提高生产效率，故选A。 10．合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得： （1）H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)    ΔH>0 （2）CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)    ΔH<0 工业生产中，欲提高CO的转化率，所采用的下列措施最佳组合是 ①降低温度    ②增大压强    ③使用催化剂    ④增大CO的浓度    ⑤增大H2O(g)的浓度 A．①⑤ B．②③ C．②④⑤ D．③⑤ 【答案】A 【解析】反应（2）是一个气体总体积不变的放热反应，欲提高CO的转化率，可设法使反应（2）平衡向正反应方向移动，显然降低温度可以满足这一要求，增大水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率也可以增大，若增大CO的浓度，平衡虽然向右移动，但CO的总量增大，其转化率反而减小，对于反应（2），增大压强和使用催化剂的操作只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，而与平衡时CO的转化率无关； 答案选A。 11．以下化学平衡原理的应用正确的是 A．工业生产 SO3 的反应是2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＜0，实际生产采用的是高压低温的生产条件 B．关节滑液由于形成尿酸钠晶体：Ur-+Na+⇌NaUr(尿酸钠)ΔH＜0 而引发关节炎，治疗的做法是采用冷敷 C．CO 中毒是因为 CO 吸入肺中发生反应：CO+HbO2(氧合血红蛋白)⇌O2+HbCO(碳氧血红蛋白)，治疗的做法是把病人放入高压氧舱 D．自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨，发生以下反应，生成比HClO稳定的NH2Cl：NH3+HClO⇌H2O+NH2Cl，目的是降低HClO的毒性 【答案】C 【解析】A．由勒夏特列原理知高压虽然利于SO3生成，但在常压下SO2的平衡转化率已经很高，加压必须增加设备，增大投资和能量消耗，故实际生产中，通常采用常压操作，而低温反应速率较低，不利于生产，该反应的正反应为放热反应，升高温度不利于平衡向正反应方向移动，但必须选择合适的温度，不能太低，需考虑催化剂的活性，故实际生产采用的是适宜的温度、常压、催化剂，选项A错误； B．反应Ur-+Na+⇌NaUr(尿酸钠)ΔH＜0正反应是放热反应，冷敷平衡向正方向移动，产生更多尿酸钠，加重病情，选项B错误； C．把病人放入高压氧舱，增大氧气的浓度，平衡逆向移动，减少CO与Hb的结合，防中毒，故治疗的做法是把病人放入高压氧舱，选项C正确； D．加液氨后，使部分HClO转化为较稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，平衡向左移动，又产生HClO起杀菌作用，选项D错误； 答案选C。 12．某课题组利用碳氨液［(NH4)2CO3、NH3·H2O)］从辉铜矿石(主要成分 Cu2S)中直接浸取铜并制取铜盐，其过程如下图所示。 其反应机理如下： ①(快反应) ②(慢反应) ③(快反应) 下列说法正确的是 A．通入热的空气可以加快铜的浸出率，温度越高，浸出率越大 B．浸出装置发生的反应中，热空气的作用是氧化剂，是还原产物 C．在浸出装置中加入适量的(NH4)2S2O8，使平衡①、②正向移动，铜的浸出率增大 D．提高铜的浸出率的关键因素是提高反应②的速率，原因是反应②的活化能比反应①、③的小 【答案】C 【解析】A．温度太高,会造成碳酸铵或氨水分解，铜的浸出率反而降低，A错误； B．反应中氧气为氧化剂，是氧化产物，B错误； C．铵根离子可以结合氢氧根离子，使平衡①、②反应正向移动，C正确； D．反应②的活化能比反应①、③的大，D错误； 故选C。 13．（24-25高二上·广东茂名·期末）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．    在常温常压下能自发进行 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应室温下不能自发进行，但在较高温度(1200K)下则能自发进行 D．AB型强电解质在水中的溶解其焓变可能大于零或小于零，熵变一定大于零 【答案】D 【分析】对于自发反应，必须满足的条件：△H-TΔS＜0。 【解析】A．放热的自发过程，若是熵增大的过程，在任何条件下都能自发进行，若是熵减小的过程，则低温条件下自发；吸热的自发过程，一定为熵增加的过程，且在高温下自发，A正确； B．    ，常温下T=298K，则-444.3kJ•mol-1-298K×(-0.2801kJ•mol-1•K-1)=-360.8302kJ/mol＜0，即ΔH-TΔS＜0，所以该反应在常温常压能自发进行，B正确； C．碳酸钙分解为吸热反应，△H＞0，ΔS＞0，要使△H-TΔS＜0，在较高温度(1200K)下能自发进行，而在室温下不能自发进行，C正确； D．AB型强电解质溶于水时可能放热也可能吸热，如CuSO4溶于水放热，铵盐溶于水吸热，所以其焓变可能大于零或小于零；AB(s)强电解质溶于水，固体转化为离子，混乱度增大，但生成的离子会与水分子结合为水合离子，这些水合离子会形成非常规整的结构，则溶剂的混乱度降低，整个溶解过程的熵值取决于固体转化为离子时的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小，所以AB型强电解质溶于水熵变可能大于0、也可能小于0，D不正确； 故选D。 14．（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。 15．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0。图1表示在2L恒容密闭容器中NH3的物质的量浓度随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变时，平衡时NH3的体积分数随起始时H2的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是 A．图1中，其他条件不变，第11min改用更为高效的催化剂，则c(NH3)-t的变化趋势为曲线b所示 B．图1中，其他条件不变，第11min迅速压缩容器体积为1L，则c(NH3)-t的变化趋势为曲线a所示 C．图2中，反应物N2的平衡转化率：b>a>c D．图2中，T1、T2表示温度，则T1>T2 【答案】B 【解析】A．图1中，其他条件不变，第11min改用更为高效的催化剂，催化剂不改变平衡状态，c(NH3)不变，则c(NH3)-t的变化趋势为曲线e所示，故A错误； B ．第11min迅速压缩容器体积为1L，平衡正向移动,c(NH3)先瞬间增大后继续增大至不变，则c(NH3)-t曲线变化为a，故B正确； C．起始时氢气的物质的量越大，反应物N2的平衡转化率越大，故N2的平衡转化率：c>b>a，故C错误； D．该反应为放热反应，其他条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，平衡时氨气的体积分数减小，故温度T1<T2，故D错误； 答案选B。 16．（24-25高二上·广东广州·期末）氨是重要的化工产品，我国目前氨的生产能力位居世界首位。 Ⅰ．工业合成氨的反应为 （1）根据如图数据，计算合成氨的 。 （2）下列关于合成氨说法正确的是___________。 A．该反应的 B．液化分离产物，可提高原料转化率 C．使用铁触媒做催化剂，可同时降低反应的活化能和反应热 D．降温、高压、使用催化剂都有利于提高的平衡产率 （3）在不同压强下，按照进料，反应达到平衡时氨的物质的量分数x与温度的计算结果如图所示，则 (填“>”或“<”)，理由是 。 Ⅱ．合成氨原料气的制备 甲烷催化重整制氢可用于制备氢能，其主要反应是。向一恒容密闭容器中加入和一定量的，测得的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。 （4）该反应的 0.(填“>”或“<”)。 （5）a、b、c三点对应的平衡常数的大小关系是 。 （6）的条件下，往刚性密闭容器中充入和进行反应，时，容器内，则的反应速率= (用含的计算式表示)，通过计算判断此时反应是否达到平衡？(已知，时该反应平衡常数为1.2) 。 【答案】（1）-90 （2）AB （3）＜ 该反应为气体分子数减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大 （4）＞ （5）b=c＞a （6） 浓度商Q===0.03＜1.2=K，所以反应正向进行，没有达到平衡状态 【解析】（1）由图1可知，N2(g)+H2(g)NH3(g)的△H=1127kJ /mol-(339+397+436)kJ/mol =-45kJ·mol-1，则的△H=-90，故答案为：-90； （2）A．反应是气体分子数减小的反应，则反应的熵变△S＜0，故A正确； B．液化分离产物NH3，可促进平衡正向移动，可提高原料转化率，故B正确； C．使用铁触媒做催化剂，可降低反应的活化能、加快反应速率，但催化剂不能改变反应的始终态，不能降低反应热，故C错误； D．反应是气体分子数减小的放热反应，降温、高压都有利于提高NH3的平衡产率，但催化剂不能改变反应的始终态，不能提高NH3的平衡产率，故D错误； 故答案为：AB； （3）温度一定时增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量分数增大，即其他条件相同时，压强越大，氨的物质的量分数越大，所以图中压强由小到大的顺序为P1＜P2＜P3，即P1＜20MPa，故答案为：＜；该反应为气体分子数减小的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的物质的量增大； （4）由图可知，投料比一定时，CH4的平衡转化率随温度升高而增大，即升高温度时平衡正向移动，则该反应的△H＞0，故答案为：＞； （5）平衡常数K只与温度有关，温度相同时K相同，该反应是吸热反应，升高温度时平衡正向移动，平衡常数K增大，则a、b、c三点对应的平衡常数的大小关系是：b=c＞a，答案为：b=c＞a； （6）反应三段式为： 则0～内，此时浓度商Q===0.03＜1.2=K，所以反应正向进行，没有达到平衡状态，故答案为：；浓度商Q===0.03＜1.2=K，所以反应正向进行，没有达到平衡状态。 17．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。 18．利用可实现对石膏中元素的脱除，涉及的主要反应如下： 在、和均为时，若仅考虑上述反应，平衡时各固体物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。石膏中元素的脱除效果可用脱硫率表示。下列说法不正确的是 A. 反应的平衡常数 B. 图中曲线表示平衡时固体的物质的量随温度的变化 C. 一定温度下，加入固体或增大体系压强，均可提高平衡时的脱硫率 D. 其他条件不变，下，时，越多，平衡时的脱硫率越高 【答案】CD 【解析】设反应①： ，反应②： ，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，随着温度的升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，则Z代表CaO含量的变化，再结合变化趋势可知X为CaSO4含量的变化，Y为CaS含量的变化； 【解析】A．反应①，，反应② ，则按盖斯定律，反应=4①-②，则，故A正确； B．据分析，X为CaSO4含量的变化，故B正确； C．一定温度下，加入氢氧化钠固体，消耗二氧化硫，促进硫元素的脱除；温度不变时平衡常数不变，结合选项A可知，不变，则温度不变增大压强时二氧化硫的平衡浓度不变，通过压缩容器增压时，平衡时二氧化硫的物质的量减小，按信息脱硫率减小，或：增压时反应①逆向移动，导致氢气和水蒸气浓度发生变化使反应②右移，但反应②中CaS仍留在固体中，故增压不利于硫元素的脱除，故C错误； D．结合选项C可知，其他条件不变，下若温度不变时二氧化硫的平衡浓度不变，二氧化硫的物质的量不变，则时，越多，也不会影响脱硫率，故D错误。 故选CD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $