大单元四 专题10 热点强化19 化学反应的方向与限度综合判断（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

热点强化19　化学反应的方向与限度综合判断 1．(2023·江苏，10)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)===CS2(g)＋4H2(g)　ΔH<0，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔS<0 B．该反应的平衡常数K＝ C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D．该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023 答案　C 解析　由方程式知，K＝，B错误；由方程式知，每消耗1 mol H2S同时生成 2 mol H2，转移4 mol e－，数目约为4×6.02×1023，D错误。 2．(2022·江苏，10)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)4N2(g)＋6H2O(g)，下列说法正确的是(　　) A．上述反应ΔS<0 B．上述反应平衡常数K＝ C．上述反应中消耗1 mol NH3，转移电子的数目为2×6.02×1023 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 答案　B 解析　由化学方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应ΔS＞0，故A错误；由化学方程式可知，反应每消耗4 mol氨气，转移12 mol电子，则反应中消耗1 mol氨气转移电子的数目为3×6.02×1023，故C错误；实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误。 3．(2021·江苏，8)N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.4 kJ·mol－1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO转化为N2。对于反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH<0，ΔS<0 B．反应的平衡常数可表示为K＝ C．使用高效催化剂能降低反应的焓变 D．其他条件相同，增大，NO的转化率下降 答案　A 解析　2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－116.4 kJ·mol－1，反应前后气体物质的量减少，ΔS<0，故A正确；反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的平衡常数可表示为K＝，故B错误；使用高效催化剂，反应的焓变不变，故C错误；其他条件相同，增大，NO的转化率增大，故D错误。 1．(2023·南京市模拟) 反应2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH<0可实现CO2的资源化，下列说法正确的是(　　) A．上述反应在任何温度下均可自发进行 B．上述反应每消耗1 mol CO2同时形成7 mol σ键 C．上述反应平衡常数K＝ D．催化剂可以降低上述反应的焓变，提高化学反应速率 答案　B 解析　ΔH－TΔS<0时反应自发进行，该反应ΔH<0，ΔS<0，反应在较低温度下可自发进行，A错误；根据上述反应每消耗1 mol CO2，生成0.5 mol CH3OCH3、1.5 mol H2O，形成7 mol σ键，B正确；上述反应平衡常数K＝，C错误；催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应的焓变，D错误。 2．(2024·苏州高三统考)利用CO2和H2组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应为CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)。装置中正、负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上CO2先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．总反应的平衡常数表达式为K＝ B．正极获得CO的电极反应式：2H＋＋CO2－2e－===CO＋H2O C．气体中CO2的浓度越高，越利于甲烷的生成 D．在催化剂表面生成CH4的方程式：*CO＋6H===CH4＋H2O 答案　D 解析　总反应的平衡常数表达式为K＝，故A错误；由图可知，CO2在正极得到电子生成CO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为2H＋＋CO2＋2e－===CO＋H2O，故B错误；催化剂的催化效率有限，气体中CO2的浓度过高，甲烷的生成速率不一定快，故C错误；在电极上CO2先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，方程式为*CO＋6H===CH4＋H2O，故D正确。 3．(2023·徐州统考模拟)铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、食品保鲜等。Ti-Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3杂质)制备钛的工艺流程如下。 下列关于TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＜0的说法正确的是(　　) A．上述反应ΔS＜0 B．上述反应平衡常数K＝ C．及时分离TiCl4可加快反应达到平衡状态 D．上述反应中每生成1 mol CO，转移电子的数目约为2×6.02×1023 答案　D 解析　上述反应是气体体积增大的放热反应，则ΔS＞0，故A错误；上述反应平衡常数K＝，故B错误；及时分离TiCl4，生成物浓度减小，反应速率减慢，不能加快反应达到平衡状态，故C错误；上述反应碳化合价升高，氯化合价降低，根据方程式分析转移4 mol电子，生成2 mol CO，因此每生成1 mol CO，转移电子的数目约为2×6.02×1023，故D正确。 4．以NaCl为原料，可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3可用侯氏制碱法制取，主要涉及如下反应： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔS>0 B．该反应的平衡常数可表示为 C．其他条件相同，增大，H2的转化率减小 D．工业上采用高温条件的目的是为了提高平衡转化率 答案　C 解析　根据气体物质的化学计量数分析，该反应的ΔS<0，A项错误；该反应的平衡常数可表示为，B项错误；其他条件相同，增大，氮气的转化率提高，H2的转化率减小，C项正确。 5．(2023·无锡高三统考)CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的化学方程式为＋＋H2O(g)＋CO(g)，其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．该反应的ΔS<0 B．该反应的平衡常数表达式为K＝(C6H5—表示苯基) C．催化剂表面酸性越强，苯乙烯的产率越高 D．过程③可能生成副产物 答案　D 解析　由题干化学方程式可知，该反应正反应是气体体积增大的反应，故ΔS＞0，A错误；该反应的平衡常数表达式为K＝，B错误；根据反应历程可知，催化剂表面需要活化吸附，该微粒带负电荷，如果催化剂表面酸性较强，则带负电荷的离子较少，有利于的吸附，且酸性物质不会和二氧化碳反应，从而提高了乙苯的转化率，但酸性太强，催化剂表面吸附大量的带正电的H＋，导致的吸附能力减弱，不利于乙苯转化率的提高，C错误；由题干反应历程图示信息可知，过程③中存在和中间体微粒，故可能生成副产物，D正确。 6．(2024·南通高三统考)活性Fe3O4－x催化反应H2(g)＋HCO(aq)===HCOO－(aq)＋H2O(l)，进而可制得甲酸。反应机理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．该反应的平衡常数K＝ C．反应前后，碳原子的杂化方式和化合价均没有发生变化 D．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢与HCO中带部分正电荷的碳结合，带部分正电荷的氢与带部分负电荷的羟基氧结合生成水，HCO转化为HCOO－ 答案　D 解析　水为纯物质，故反应的平衡常数K＝，B错误；由反应可知，反应前后，碳的化合价由＋4价变为＋2价，C错误。 7.(2023·苏州常熟中学高三模拟)有关反应Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝ －141.8 kJ·mol－1的说法正确的是(　　) A．该反应在低温条件下不能自发 B．其他条件不变，增大压强，SiHCl3平衡产率减小 C．实际工业生产选择高温，原因是高温时Si的平衡转化率比低温时大 D．如图所示，当＞3，SiHCl3平衡产率减小可能发生了副反应 答案　D 解析　该反应为气体总物质的量减小的反应，则ΔS＜0，由ΔH＜0，反应能自发进行的判据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，该反应在低温条件下能自发，故A错误；该反应为气体总物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向移动，则SiHCl3平衡产率增大，故B错误；该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，Si的平衡转化率减小，实际工业生产选择高温是通过适当升高温度，反应速率加快，提高生产效率，故C错误；当＝3，SiHCl3平衡产率最大，当＞3，SiHCl3平衡产率减小，则说明发生了副反应，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $