2.3 化学反应的方向 同步练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学反应方向核心内容，以“基础理论应用-原理深度辨析-工业实践分析”为梯度，通过单选题系统巩固化学平衡移动、反应方向判据及合成氨工业知识，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |化学平衡移动|浓度/压强/温度对平衡的影响、转化率计算|结合容器体积变化、浓度数据表格，强化平衡移动定量分析| |反应方向判据|ΔG=ΔH-TΔS应用、熵变与焓变关系|通过反应自发性判断、图像分析，深化热力学原理理解| |工业合成氨|反应条件调控、平衡转化率提升|联系生产流程，分析催化剂、压强等对实际生产的影响|

2.3 化学反应的方向 考点1 化学平衡移动 一、单选题 1．在一容积可变密闭容器中，发生反应，达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是 A．物质A的转化率减小了 B．平衡向正反应方向移动了 C．物质B的质量分数减小了 D．化学计量数关系 2．室温下，溶液中存在如下平衡：  。下列叙述正确的是 A．加水稀释，平衡正向移动 B．加适量固体，平衡正向移动 C．加入足量还原铁粉，溶液颜色不改变 D．加热溶液，可观察到溶液由蓝色变为黄色 3．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入一定量的，发生反应：，各组分浓度随时间的变化如下表。 0 20 40 60 80 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法正确的是 A．的平均反应速率为 B．升高温度，反应的化学平衡常数值减小 C．时，再充入各，平衡不移动 D．时，将容器的容积改为，达到新平衡后，混合气体的颜色比原平衡的浅 4． COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) △H>0，当反应达到平衡时，下列措施①升温；②恒容通入惰性气体；③增加CO浓度；④减压；⑤加催化剂；⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 5．在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得B的浓度为0.60mol∙L−1。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得B的浓度为0.36mol∙L−1。下列有关判断正确的是 A．x+y<z B．平衡向正反应方向移动 C．A的转化率降低 D．C的体积分数增大 6．亚硝酰氯是有机合成的氯化剂，可通过如下反应制得：。在反应器中充入和发生反应，改变下列一个条件能使平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是 A．升高温度 B．加入催化剂 C．分离 D．增大压强 7．下列措施会使平衡向左移动的是 A．恒温时，增大平衡体系N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的压强 B．恒压下，降低平衡体系H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)  ΔH<0的温度 C．向FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl中加入少量固体KCl D．恒温恒压下向平衡体系N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)中充入氦气 8．将和充入某固定容积的密闭容器中，在一定条件下，发生反应  ，达到平衡后仅改变某一条件。下列有关说法中正确的是 选项 改变条件 平衡移动方向 A 使用合适的催化剂 平衡逆向移动 B 升高温度 平衡正向移动 C 向容器中再充入和 平衡不移动 D 向容器中充入0.1mol氦气 平衡正向移动 A．A B．B C．C D．D 9．在某一密闭容器中，反应aA(g)+bB(g)cC(g)    ΔH达到平衡后，保持其他条件不变，将容器体积增大一倍，当反应达到新的平衡时，A(g)的浓度是原来的60%，下列说法正确的是 A．当达到新的平衡后该反应的平衡常数增大 B．该反应的ΔH>0 C．a+b>c D．当混合气体的质量不再随时间变化，可判断该反应达到平衡状态 10．向某一恒容密闭容器中充入一定量的X(g)、Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)    ΔH<0，下列说法正确的是 A．反应达到平衡后，仅升高温度，该反应的平衡常数增大 B．加入合适的催化剂，可提高Z的产率 C．仅增大Y的物质的量浓度，X的平衡转化率增大 D．当n(X)：n(Y)：n(Z)=1：1：2时，该反应一定达到平衡 考点2 化学反应方向的判据 一、单选题 1．正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。下列说法正确的是 A．水凝结成冰的过程中ΔH<0，ΔS>0 B．ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关 C．ΔH<0的反应均为自发进行的反应 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 2．下列说法错误的是 A．等质量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．发生吸热反应时，周围环境的能量减少；发生反应的物质能量增加，温度升高 D．的反应在任何温度下都可自发进行 3．已知：，当，反应能自发进行，反应不能自发进行。下列说法中正确的是 A．非自发反应在任何条件下都不能发生 B．熵增加且放热的反应一定是自发反应 C．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 D．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 4．化学与生产、生活密切相关。下列生产或生活中的过程属于熵减变化的是 A．干冰的升华 B．白糖溶于白开水 C．石灰石分解 D．人工合成氨 5．已知(设、不随温度而变化)，当时反应能自发进行。关于反应  ，。下列说法正确的是 A．低温下能自发进行 B．任意温度下都不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．任意温度下都能自发进行 6．等温、等压、无非体积功(如电功等)条件下，某放热可逆反应体系的吉布斯自由能随反应历程变化的曲线如图。下列说法正确的是 A．一个反应如果正向自发，那么逆向就不自发 B．图中所标生成物是焓(H)最低点，同时也是自由能(G)最低点 C．从反应物到平衡态的，从平衡态到生成物 D．加入催化剂，图中三点在轴方向上的相对距离不变 7．已知ΔG=ΔH-TΔS(设ΔH、ΔS不随温度变化)，当ΔG<0时反应能自发进行。下列说法错误的是 A．等质量硫的熵值：S(g)>S(l)>S(s) B．等质量水的焓：H2O(g)>H2O(l)>H2O(s) C．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH>0，高温有利于该反应的自发进行 8．结合图像，下列说法正确的是 A． ΔH1 该反应是焓增熵减的过程 B． ΔH2，  ΔH1<0.5ΔH2 C．时，能自发 D．时，不能自发 9．汽车尾气处理装置中发生反应：  ，，在下列温度下该反应不能自发进行的是 A．3800K B．3000K C．298K D．273K 10．下列有关判断错误的是 A．合成氨反应的，故低温自发 B．“雷雨肥庄稼”中  能自发，故 C．接触法制硫酸中  ，故低温自发，温度越低越节约成本 D．工业烧石灰在高温下自发，故 11．下列说法正确的是 A．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0 B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．凡是熵增的反应都是自发的，凡是熵减的反应都是非自发的 D．对于ΔH＜0，ΔS＞0的反应，其在任何温度下都能自发进行 12．下列对于反应的预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A 室温下不能自发进行 ΔH<0 B ΔH>0 不能自发进行 C ΔH<0，低温下自发反应 x可能等于3 D ΔH<0，能自发反应 A．A B．B C．C D．D 13．已知：某反应为  ，下列有关正反应自发性判断正确的是。 选项 条件 判断 A ， 较低温度下能自发进行 B ， 较高温度下能自发进行 C ， 任何温度下都不能自发进行 D ， 任何温度下都能自发进行 A．A B．B C．C D．D 14．下列有关焓判据和熵判据的叙述正确的是 A．的反应使体系能量升高，不能自发进行 B．的反应使体系能量降低，无需加热便能自发进行 C．反应能自发进行，原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向 D．熵增原理说明过程在任何条件下都不能自发进行 考点3 工业合成氨 一、单选题 1．合成氨在国民生产中有重要意义。工业上合成氨的反应为  ，下列说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在相同条件下，每消耗，同时生成 2．有关工业合成氨的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．将氨气液化分离可提高氨气的产率 C．升高温度有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率；所以压强越大越好 3．哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．②④⑤ D．②③④ 4．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理： ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越大 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．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 5．工业合成氨的反应为　。如图表示反应速率(v)与时间(t)的关系。下列说法正确的是 A．时刻改变的条件是扩大容器体积 B．时刻后的平衡转化率减小 C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡时混合物中氨的含量 D．某温度下恒容密闭容器中充入和进行反应(起始浓度分别为0.20 和0.50 )，达平衡时的转化率为50%，则该温度下此反应平衡常数K=50 6．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．“干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒 B．合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．合成氨采用循环操作，主要是为了提高和的利用率 7．氨是一种重要的化工原料，工业合成氨的流程如下图所示。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②“加压”可以加快反应速率，氨的产率也会升高，工业生产中压强越高越好 C．步骤③一般选择控制反应温度为，因为在该温度下催化剂的活性最大 D．步骤④可采用迅速冷却的方法将氨液化分离 8．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下列说法正确的是 A．工业合成氨一般选择400~500℃是为了促进平衡正向移动 B．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率 C．由于在空气中含量高，因此可以直接将空气与氢气混合通入反应炉 D．将生成的氨气及时液化分离，可促进平衡正向移动，加快反应速率 9．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，下列关于工业合成氨条件选择的说法，正确的是 A．通过添加适度过量的H2来提高N2的转化率 B．高温能缩短反应达到平衡的时间，有利于提高氨的平衡产率 C．通过液化分离的方式不断移除产品NH3，有利于增大反应平衡常数，促进反应正向进行 D．合成塔压强控制在10 MPa～30 MPa，是对生产设备条件和经济成本综合考虑的结果 10．下列关于工业合成氨的叙述正确的是 A．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用 B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高、的转化率 C．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 D．工业合成氨的反应是熵增的放热反应，在任何温度下都能自发进行 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 化学反应的方向 考点1 化学平衡移动 一、单选题 1．在一容积可变密闭容器中，发生反应，达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是 A．物质A的转化率减小了 B．平衡向正反应方向移动了 C．物质B的质量分数减小了 D．化学计量数关系 【答案】B 【分析】保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动，B的浓度为0.1mol/L，由题意可知，达到新平衡时，B的浓度为0.15 mol/L，说明减小压强平衡向生成B的正反应方向移动，则该反应为气体体积增大的反应，即。 【详解】A．由分析可知，保持温度不变，将容器体积增加一倍，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，A错误； B．由分析可知，保持温度不变，将容器体积增加一倍，平衡向正反应方向移动，B正确； C．由分析可知，保持温度不变，将容器体积增加一倍，平衡向正反应方向移动，B的质量分数增大，C错误； D．由分析可知，化学计量数关系为，D错误； 故选B。 2．室温下，溶液中存在如下平衡：  。下列叙述正确的是 A．加水稀释，平衡正向移动 B．加适量固体，平衡正向移动 C．加入足量还原铁粉，溶液颜色不改变 D．加热溶液，可观察到溶液由蓝色变为黄色 【答案】B 【详解】A．稀释时，反应物（和）和产物（）浓度均降低，但左边总离子数更多，平衡逆向移动，A错误； B．增加浓度（反应物），平衡正向移动，B正确； C．足量将+2价铜离子还原，铁被氧化为Fe2+，Fe2+的溶液呈浅绿色，即溶液颜色会改变，C错误； D．该反应，是吸热反应，加热溶液，平衡正向移动，比例增大，溶液变为黄绿色，D错误； 故答案选B。 3．一定温度下，向容积为的密闭容器中通入一定量的，发生反应：，各组分浓度随时间的变化如下表。 0 20 40 60 80 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法正确的是 A．的平均反应速率为 B．升高温度，反应的化学平衡常数值减小 C．时，再充入各，平衡不移动 D．时，将容器的容积改为，达到新平衡后，混合气体的颜色比原平衡的浅 【答案】C 【详解】A．由表格数据可知，60s 时，四氧化二氮的浓度为0.040 mol/L，则0~60s内，四氧化二氮的平均反应速率为：v==0.060 mol/(L·min)， A错误； B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数增大，B错误； C．由图可知，60s 时反应达到平衡，反应的平衡常数K==0.36mol/L，80s时再充入0.12 mol 二氧化氮和0.12 mol 四氧化二氮，反应的浓度熵Qc==0.36mol/L=K，则反应的平衡不移动，C正确； D．该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以80s时，增大压强，容器中混合气体的颜色先变深后变浅，但新平衡混合气体的颜色比原平衡深，D错误； 故选C。 4． COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) △H>0，当反应达到平衡时，下列措施①升温；②恒容通入惰性气体；③增加CO浓度；④减压；⑤加催化剂；⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 【答案】B 【详解】化学反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) △H＞0，正反应是气体体积增大的吸热反应， ①升温平衡向正反应移动，COCl2转化率增大，故①符合； ②恒容通入惰性气体，总压增大，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，COCl2转化率不变，故②不符合； ③增加CO的浓度，平衡向逆反应方向移动，COCl2转化率减小，故③不符合； ④减压平衡向正反应方向移动， COCl2转化率增大，故④符合； ⑤加催化剂，改变速率不改变平衡，COCl2转化率不变，故⑤不符合； ⑥恒压通入惰性气体，压强增大，为保持恒压，体积增大浓度减小，平衡正向进行，COCl2转化率增大，故⑥符合； 综合以上分析①④⑥符合，故答案选B。 5．在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)+yB(g)zC(g)，平衡时测得B的浓度为0.60mol∙L−1。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得B的浓度为0.36mol∙L−1。下列有关判断正确的是 A．x+y<z B．平衡向正反应方向移动 C．A的转化率降低 D．C的体积分数增大 【答案】C 【分析】平衡时测得B的浓度为0.60mol∙L−1，反应达平衡后保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，假设平衡不移动，则B的浓度为原平衡时的一半为0.3mol/L，而实际上当再次达平衡时，B的浓度为0.36mol/L，说明B的量增大，平衡逆向移动，正反应方向为气体体积减小的方向，据此作答。 【详解】A．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，正反应方向为气体体积减小的方向，x+y>z，A错误； B．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，B错误； C．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，A的转化率降低，C正确； D．由分析可知，减小压强，该反应平衡逆向移动，C的体积分数减小，D错误； 故选C。 6．亚硝酰氯是有机合成的氯化剂，可通过如下反应制得：。在反应器中充入和发生反应，改变下列一个条件能使平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是 A．升高温度 B．加入催化剂 C．分离 D．增大压强 【答案】D 【详解】A．ΔH<0，反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，转化率降低，A错误； B．加入催化剂，改变反应速率，不影响化学平衡状态，不能提高转化率，B错误； C．分离产物，降低反应速率，C错误； D．该反应是正向气体体积减小的反应，增大压强，速率增大，平衡向右移动，NO平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间，D正确； 故选D。 7．下列措施会使平衡向左移动的是 A．恒温时，增大平衡体系N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的压强 B．恒压下，降低平衡体系H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)  ΔH<0的温度 C．向FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl中加入少量固体KCl D．恒温恒压下向平衡体系N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)中充入氦气 【答案】D 【详解】A．增大压强，反应向气体体积减小的方向进行，反应正向移动，A错误； B．反应焓变小于0，为放热反应，降低温度，反应向放热反应方向进行，反应正向进行，B错误； C．FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl中KCl不参与反应，故加入少量固体KCl，平衡不移动，C错误； D．恒温恒压下向平衡体系中充入氦气，体系的体积增大，浓度减小，向总浓度增大的左反应方向移动，D正确； 故选D。 8．将和充入某固定容积的密闭容器中，在一定条件下，发生反应  ，达到平衡后仅改变某一条件。下列有关说法中正确的是 选项 改变条件 平衡移动方向 A 使用合适的催化剂 平衡逆向移动 B 升高温度 平衡正向移动 C 向容器中再充入和 平衡不移动 D 向容器中充入0.1mol氦气 平衡正向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．使用适当催化剂，加快反应速率但是平衡不移动，故A错误； B．正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，则平衡向正反应方向移动，故B正确； C．再向容器中充入0.1molX2和0.1molY2相当于增大压强，平衡正向移动，故C错误； D．向容器中充入氦气，由于容器的体积不变，X2、Y2和Z的浓度均不变，平衡不移动，故D错误； 故选B。 9．在某一密闭容器中，反应aA(g)+bB(g)cC(g)    ΔH达到平衡后，保持其他条件不变，将容器体积增大一倍，当反应达到新的平衡时，A(g)的浓度是原来的60%，下列说法正确的是 A．当达到新的平衡后该反应的平衡常数增大 B．该反应的ΔH>0 C．a+b>c D．当混合气体的质量不再随时间变化，可判断该反应达到平衡状态 【答案】C 【详解】A．平衡常数只与温度有关，温度不变则平衡常数不变，A错误； B．没有指明温度变化对平衡的影响，无法确定ΔH，B错误； C．半容器体积增大一倍，若平衡不移 动，则A的浓度将变为原来的50%，而实际上A的浓度达到了原来的60%，平衡正向移动，即减压之后，向着系数和大的方向移动，即a+b>c，C正确； D． 在恒容容器中反应，任何时刻其混合气体的总质量都不发生变化，D错误； 故选C。 10．向某一恒容密闭容器中充入一定量的X(g)、Y(g)，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)    ΔH<0，下列说法正确的是 A．反应达到平衡后，仅升高温度，该反应的平衡常数增大 B．加入合适的催化剂，可提高Z的产率 C．仅增大Y的物质的量浓度，X的平衡转化率增大 D．当n(X)：n(Y)：n(Z)=1：1：2时，该反应一定达到平衡 【答案】C 【详解】A．该反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，反应向逆反应方向进行，化学平衡常数减小，故A错误； B．使用催化剂，对平衡移动无影响，Z的产率不能提高，故B错误； C．增大Y的物质的量浓度，平衡向正反应方向移动，X的平衡转化率增大，故C正确； D．不知道开始X、Y通入量，当n(X)：n(Y)：n(Z)=1：1：2时，无法判断该反应是否达到平衡，故D错误； 答案为C。 考点2 化学反应方向的判据 一、单选题 1．正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。下列说法正确的是 A．水凝结成冰的过程中ΔH<0，ΔS>0 B．ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关 C．ΔH<0的反应均为自发进行的反应 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 【答案】B 【详解】A．水凝结成冰是放热过程(ΔH<0)，但液态变为固态时混乱度降低，熵变ΔS<0，因此A错误； B．根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG与焓变、熵变和温度有关，B正确； C．ΔH<0仅是自发性的一个因素，若ΔS<0且温度较高，ΔG可能>0，反应不自发，C错误； D．自发反应可能熵减(如低温下水结冰)，只要ΔG<0即可，D错误； 答案选B。 2．下列说法错误的是 A．等质量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．发生吸热反应时，周围环境的能量减少；发生反应的物质能量增加，温度升高 D．的反应在任何温度下都可自发进行 【答案】C 【详解】A．同一物质的气态相比固态和液态具有更高的混乱度，因此熵值最大，固态熵值最小，A正确； B．熵值反映体系混乱程度，有序度越高熵越小，混乱度越大熵越大，B正确； C．吸热反应中，环境的能量转移至反应体系，导致环境能量降低，而反应体系吸收能量后自身能量增加，但温度不一定升高（例如冰的熔化，体系吸收热量但温度不变），C错误； D．（放热）且（熵增）时，恒小于0，反应在任何温度下均自发，D正确； 故答案选C。 3．已知：，当，反应能自发进行，反应不能自发进行。下列说法中正确的是 A．非自发反应在任何条件下都不能发生 B．熵增加且放热的反应一定是自发反应 C．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 D．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 【答案】B 【详解】A．非自发反应(ΔG>0)通过改变条件可进行，如Cu与稀硫酸电解下反应，A错误； B．熵增加(即ΔS＞0)且放热(即ΔH＜0)，始终有，反应能自发进行，即熵增加且放热的反应一定是自发反应，B正确； C．自发反应不一定是熵增加的反应，比如ΔH<0、ΔS<0的反应在低温下可能使ΔG<0，反应能自发进行；非自发反应也不一定是熵减小或不变的反应，比如ΔH>0、ΔS>0的反应在低温下可能使ΔG>0，反应不能自发进行，C错误； D．放热反应(即ΔH<0)，若ΔS<0，在高温下可能使ΔG>0，反应不能自发进行；吸热反应(即ΔH>0)，若ΔS>0，在高温下可能使ΔG<0，反应能自发进行。所以放热反应不一定都是自发进行的反应，而吸热反应也不一定都是非自发进行的反应，D错误； 故选B。 4．化学与生产、生活密切相关。下列生产或生活中的过程属于熵减变化的是 A．干冰的升华 B．白糖溶于白开水 C．石灰石分解 D．人工合成氨 【答案】D 【分析】熵减指体系混乱度降低。 【详解】A．干冰的升华，固态→气态，混乱度升高，属于熵增变化，A错误； B．白糖溶于白开水，固体→溶液，混乱度升高，属于熵增变化，B错误； C．石灰石分解，固体生成气体，混乱度升高，属于熵增变化，C错误； D．合成氨反应（），气体总物质的量减少，混乱度降低，属于熵减变化，D正确； 故答案选D。 5．已知(设、不随温度而变化)，当时反应能自发进行。关于反应  ，。下列说法正确的是 A．低温下能自发进行 B．任意温度下都不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．任意温度下都能自发进行 【答案】C 【详解】A．该反应，低温中较小，导致，反应不能自发，A错误； B．当温度足够高时，，反应能自发，因此并非任意温度都不能自发，B错误； C．高温下增大，使，反应能自发进行，C正确； D．低温时，较小，使，反应无法自发，因此并非任意温度都能自发，D错误； 故答案选C。 6．等温、等压、无非体积功(如电功等)条件下，某放热可逆反应体系的吉布斯自由能随反应历程变化的曲线如图。下列说法正确的是 A．一个反应如果正向自发，那么逆向就不自发 B．图中所标生成物是焓(H)最低点，同时也是自由能(G)最低点 C．从反应物到平衡态的，从平衡态到生成物 D．加入催化剂，图中三点在轴方向上的相对距离不变 【答案】D 【详解】A．反应的自发性由ΔG判断，ΔG<0正向自发，此时逆向ΔG>0非自发，正向ΔG>0非自发，逆向自发，但该选项未限定“同一条件”，且可逆反应达平衡时ΔG=0，正逆反应速率相等，并非绝对“逆向不自发”，表述过于绝对，A错误； B．放热反应ΔH<0，生成物焓（H）低于反应物，是H最低点；但吉布斯自由能（G）最低点为平衡态（反应自发向G降低方向进行，平衡时G最小），生成物G高于平衡态，B错误； C．从反应物到平衡态，反应自发向G降低方向进行，ΔG=G平衡-G反应物<0；从平衡态到生成物，G升高，ΔG=G生成物-G平衡>0，C错误； D．催化剂只降低反应活化能（改变过渡态G），不影响反应物、平衡态、生成物的G值，三点在y轴（G轴）方向上的相对距离（G差值）不变，D正确； 综上所述，答案选D。 7．已知ΔG=ΔH-TΔS(设ΔH、ΔS不随温度变化)，当ΔG<0时反应能自发进行。下列说法错误的是 A．等质量硫的熵值：S(g)>S(l)>S(s) B．等质量水的焓：H2O(g)>H2O(l)>H2O(s) C．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH>0，高温有利于该反应的自发进行 【答案】C 【详解】A．同一物质气态混乱度最大，固态最小，因此等质量硫的熵值：，A正确； B．水从气态变为液态或固态会放热，焓值降低，因此等质量水的焓：，B正确； C．反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的气体物质的量减少，。常温下，为自发反应，因较小且为负，必须为负（放热）才能满足，故的说法错误，C错误； D．反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的，高温时项增大，欲使，因此高温有利于自发进行，D正确； 故选C。 8．结合图像，下列说法正确的是 A． ΔH1 该反应是焓增熵减的过程 B． ΔH2，  ΔH1<0.5ΔH2 C．时，能自发 D．时，不能自发 【答案】B 【详解】A．为燃烧反应，燃烧反应均放热，（焓减）；该反应的恒等于-400 kJ/mol，根据是自发反应的原则，可知该反应的，A错误； B．反应①，反应②。根据盖斯定律，是放热反应，，即，B正确； C．时，反应的对应图像中最上方虚线，此时，反应不能自发，C错误； D．时，目标反应可由和相加得到，图像可知，时，，且，因此总，反应能自发，D错误； 故选B。 9．汽车尾气处理装置中发生反应：  ，，在下列温度下该反应不能自发进行的是 A．3800K B．3000K C．298K D．273K 【答案】A 【详解】根据ΔG=ΔH−TΔS，则ΔG=−746.8 kJ/mol +0.1975T（kJ/mol），当ΔG>0时，反应不能自发，解得T>，温度高于3781K时，不能自发进行，故选A。 10．下列有关判断错误的是 A．合成氨反应的，故低温自发 B．“雷雨肥庄稼”中  能自发，故 C．接触法制硫酸中  ，故低温自发，温度越低越节约成本 D．工业烧石灰在高温下自发，故 【答案】C 【详解】A．合成氨反应ΔH<0，该反应气体分子数减少，ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，低温时TΔS的绝对值较小，ΔG更可能<0，故低温自发，A正确； B．反应中 能自发，说明ΔG=ΔH-TΔS<0，需ΔS>0且高温满足TΔS>ΔH，B正确； C． ，且ΔS<0，低温时ΔG更可能<0，但工业需高温提高速率和催化剂活性，低温虽热力学有利，但实际不节约成本，C错误； D．在高温下自发，且ΔS>0，高温下ΔG=ΔH-TΔS<0，需ΔH>0且T足够大，D正确； 故选C。 11．下列说法正确的是 A．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0 B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．凡是熵增的反应都是自发的，凡是熵减的反应都是非自发的 D．对于ΔH＜0，ΔS＞0的反应，其在任何温度下都能自发进行 【答案】D 【详解】A．氯化镁分解生成镁和氯气，该反应需要吸收能量（通电提供能量），则ΔH＞0，只有生成物中有气体，则反应过程中混乱度增大，ΔS＞0，A错误； B．对于放热反应，若ΔS＜0，在高温下不能自发进行，对于吸热反应，若ΔS＞0，在高温下能自发进行，B错误； C．对于熵增的反应，若ΔH＞0，在低温下不能自发进行，对于熵减的反应，若ΔH＜0，在低温下能自发进行，C错误； D．若ΔH＜0，ΔS＞0，该反应的ΔH－TΔS＜0，所以在任何温度下都能自发进行，D正确； 故答案选D。 12．下列对于反应的预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A 室温下不能自发进行 ΔH<0 B ΔH>0 不能自发进行 C ΔH<0，低温下自发反应 x可能等于3 D ΔH<0，能自发反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．该反应生成气体，属于熵增（ΔS>0）反应，室温下不能自发说明ΔH-TΔS>0，因TΔS为正，故ΔH必须大于TΔS，即ΔH>0，预测ΔH<0错误；A错误； B．该反应生成气体导致ΔS>0，已知ΔH>0，当ΔH-TΔS<0时反应可以自发进行，即高温下该反应可能自发进行，预测“不能自发”不成立；B错误； C．若x=3，反应为气体分子数减少，即熵减（ΔS<0）的反应，已知ΔH<0，低温下ΔH主导，满足ΔG<0，则预测的x可以等于3正确，C正确； D．已知该反应ΔH<0，反应能自发进行，即ΔH-TΔS<0成立，若ΔS>0，反应在所有温度下均能自发，若ΔS<0，则在低温时反应也自发进行，两种情况均符合“能自发反应”的条件，故无法断定ΔS<0，预测错误，D错误； 答案选C。 13．已知：某反应为  ，下列有关正反应自发性判断正确的是。 选项 条件 判断 A ， 较低温度下能自发进行 B ， 较高温度下能自发进行 C ， 任何温度下都不能自发进行 D ， 任何温度下都能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．a+b>c时，正向气体的物质的量减少，熵减（ΔS<0）；结合ΔH>0（吸热反应）知，ΔG=ΔH−TΔS始终为正，任何温度下都不能自发，A错误； B．a+b>c时，ΔS<0，ΔH<0（放热反应），低温下ΔG可能为负，高温时ΔG转为正，故应在低温下自发，B错误； C．a+b<c时，熵增（ΔS>0），ΔH>0（吸热反应），高温下可使ΔG=ΔH−TΔS <0，故高温下能自发，C错误； D．a+b<c时，熵增（ΔS>0），ΔH<0（放热反应），无论温度如何，ΔG=ΔH−TΔS始终为负，任何温度下均能自发，D正确； 故答案为D。 14．下列有关焓判据和熵判据的叙述正确的是 A．的反应使体系能量升高，不能自发进行 B．的反应使体系能量降低，无需加热便能自发进行 C．反应能自发进行，原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向 D．熵增原理说明过程在任何条件下都不能自发进行 【答案】C 【详解】A．ΔH>0的反应虽然使体系能量升高，根据，若熵增足够大，高温下仍可能自发进行，因此不能仅凭ΔH>0判断反应不自发，A错误； B．ΔH<0的反应虽有利于自发，但可能需要加热以克服活化能，且熵减时高温下可能不自发，因此无需加热便能自发的说法不准确，B错误； C．分解为气体导致熵增显著，尽管ΔH>0，但高温下TΔS的贡献可能使ΔG<0，反应自发，自发原因是熵增主导，C正确； D．ΔS<0的过程在低温且ΔH足够负时仍可能自发，因此“任何条件都不能自发”的说法错误，D错误； 故选C。 考点3 工业合成氨 一、单选题 1．合成氨在国民生产中有重要意义。工业上合成氨的反应为  ，下列说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在相同条件下，每消耗，同时生成 【答案】B 【详解】A．催化剂可以加快反应速率，缩短生产时间，提高生产效率，A正确； B．正反应放热，反应物总能量大于生成物总能量，B错误； C．反应分子数减小，通过增加体系压强，可以使化学平衡正向移动，提高反应进行的程度，C正确； D．化学反应中各物质消耗/生成的物质的量之比等于化学计量数之比，因此根据化学计量数可知，每消耗1mol N2，同时生成2mol NH3，D正确； 故答案为B。 2．有关工业合成氨的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．将氨气液化分离可提高氨气的产率 C．升高温度有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率；所以压强越大越好 【答案】B 【详解】A．催化剂只能加快反应速率，不影响平衡转化率，对转化率无影响，A错误； B．液化分离氨气使平衡右移，提高产率，B正确； C．合成氨放热，升温使平衡左移，不利于反应向正方向进行，C错误； D．压强增大虽加快速率，但压强越大，对设备的要求越高，成本越高，因此压强不是越大越好，D错误； 故选B。 3．哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．②④⑤ D．②③④ 【答案】C 【详解】A．①净化干燥的目的是去除原料气中的杂质，防止催化剂中毒，保证反应正常进行，不影响化学平衡，无法提高原料平衡转化率，A错误； B．②加压：合成氨反应为气体分子数减少的反应（），增大压强平衡正向移动，提高原料转化率；③催化反应中，催化剂只加快反应速率，不影响平衡，500℃高温因正反应放热，反而会使平衡逆向移动，降低转化率，故③不能提高平衡转化率，B错误； C．②加压使平衡正向移动，提高转化率；④液化分离NH3，减小生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率；⑤N2和H2再循环，让未反应原料重新参与反应，提高原料总转化率，C正确； D．③催化反应中催化剂不影响平衡，高温降低转化率，故③不符合题意，D错误； 4．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理： ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越大 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．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 【答案】C 【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。 【详解】A．合成塔中充入的氮气越多相当于增大氮气浓度，平衡向正反应方向移动，但氮气的转化率减小，故A错误； 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．为提高合成氨的综合效益，实际生产中，常采用适宜高温、适宜高压的条件提高氨产率，故D错误； 选C。 5．工业合成氨的反应为　。如图表示反应速率(v)与时间(t)的关系。下列说法正确的是 A．时刻改变的条件是扩大容器体积 B．时刻后的平衡转化率减小 C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡时混合物中氨的含量 D．某温度下恒容密闭容器中充入和进行反应(起始浓度分别为0.20 和0.50 )，达平衡时的转化率为50%，则该温度下此反应平衡常数K=50 【答案】D 【详解】A．扩大容器体积即减小压强，正逆反应速率均减小，且该反应为气体分子数减少的反应，减压平衡逆向移动，则时刻，A项错误； B．时刻后，说明平衡未移动，的平衡转化率不变，B项错误； C．合成氨工业循环操作是为了提高原料和的利用率，C项错误； D．起始浓度0.20 mol/L，转化率50%，则反应的为0.10 mol/L，平衡时=0.10 mol/L，=0.20 mol/L，=0.20 mol/L，则，D项正确； 答案选D。 6．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．“干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒 B．合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．合成氨采用循环操作，主要是为了提高和的利用率 【答案】B 【详解】A．干燥净化的目的是去除原料气中的杂质（如硫化物等），防止杂质使铁触媒中毒，A正确； B．合成氨选择400~500℃主要是因为铁触媒在此温度下活性最大，可加快反应速率，但该反应为放热反应，升高温度会降低平衡转化率，B错误； C．热交换可利用反应后的高温气体预热原料气（节约能源），同时冷却含氨气的混合气体，利于氨气液化分离，C正确； D．循环操作能将未反应的和重新送入反应器，提高原料利用率，D正确； 故答案选B。 7．氨是一种重要的化工原料，工业合成氨的流程如下图所示。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②“加压”可以加快反应速率，氨的产率也会升高，工业生产中压强越高越好 C．步骤③一般选择控制反应温度为，因为在该温度下催化剂的活性最大 D．步骤④可采用迅速冷却的方法将氨液化分离 【答案】B 【详解】A．工业合成氨的原料气中可能含有杂质（如硫化物等），这些杂质会导致催化剂中毒失去活性，步骤①“净化”可去除杂质，防止催化剂中毒，A正确； B．合成氨反应为气体体积减小的反应，加压能加快反应速率且使平衡正向移动提高氨的产率，但压强过高会显著增加设备成本和能耗，工业生产中需综合考虑选择适宜压强（如题目中），并非越高越好，B错误； C．合成氨使用的铁触媒在时活性最大，步骤③控制此温度主要是为保证催化剂活性，C正确； D．氨易液化，而、难液化，步骤④通过迅速冷却可将氨液化分离，促使平衡正向移动，D正确； 故B选项错误。 8．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下列说法正确的是 A．工业合成氨一般选择400~500℃是为了促进平衡正向移动 B．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率 C．由于在空气中含量高，因此可以直接将空气与氢气混合通入反应炉 D．将生成的氨气及时液化分离，可促进平衡正向移动，加快反应速率 【答案】B 【详解】A．工业合成氨选择400~500℃主要是铁触媒催化剂在该温度范围内活性最好，加快反应速率，而非促进平衡正向移动（高温不利于放热反应的平衡），A错误； B．循环利用未转化的合成气，从而提高了原料的利用率，即反应物的转化率提高，B正确； C．直接将空气与氢气混合通入反应炉，空气中的氧气会与氢气混合发生爆炸等危险，且空气中含有其他杂质气体，会使催化剂中毒，C错误； D．及时分离氨气可减少产物浓度，促进平衡正向移动，反应物、生成物浓度均会降低，反应速率降低，D错误。 答案选B。 9．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，下列关于工业合成氨条件选择的说法，正确的是 A．通过添加适度过量的H2来提高N2的转化率 B．高温能缩短反应达到平衡的时间，有利于提高氨的平衡产率 C．通过液化分离的方式不断移除产品NH3，有利于增大反应平衡常数，促进反应正向进行 D．合成塔压强控制在10 MPa～30 MPa，是对生产设备条件和经济成本综合考虑的结果 【答案】D 【详解】A．增加H2的浓度虽然能提高N2的单程转化率，但会增加分离和循环成本，综合经济效益不高，因此工业上通常控制N2和H2的投料比接近化学计量比，A错误； B．高温能缩短反应达到平衡的时间，但合成氨是放热反应，高温会降低平衡产率，B错误； C．移除NH3可使反应正向移动，但平衡常数仅与温度有关，不会改变，C错误； D．合成塔压强控制在10 MPa～30 MPa，是综合考虑设备承受能力、成本与平衡产率的折中选择，D正确； 故选D。 10．下列关于工业合成氨的叙述正确的是 A．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用 B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高、的转化率 C．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 D．工业合成氨的反应是熵增的放热反应，在任何温度下都能自发进行 【答案】B 【详解】A．合成氨反应是有气体参加和生成的反应，增大压强可以加快反应速率，从而缩短反应达到平衡状态所用的时间，A错误； B．合成氨生产过程中将氨气液化分离，减少了生成物的浓度，有利于平衡向正反应方向移动，提高氮气、氢气的转化率，B正确； C．合成氨工业中增加氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，但氢气的转化率减小，C错误； D．工业合成氨的反应是气熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，D错误； 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $