第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控（专项训练）（浙江专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦化学反应方向与调控，以概念理解为基础、工业应用为延伸，通过分层演练构建"原理-判据-实践"的完整认知链，培养科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|30题|选择为主，覆盖自发反应、熵变计算、ΔG判据|从宏观现象（自发过程）到微观本质（熵变），逐步建立反应方向判断模型| |重难·创新演练|9题|填空+计算，涉及平衡移动、工业条件优化|以合成氨为载体，整合热力学与动力学原理，培养工业调控思维| |真题·实战演练|7题|高考真题，综合考查ΔH/ΔS判断、平衡常数应用|强化理论联系实际，体现科学探究与社会责任的核心素养|

第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控 (专项训练) 目 录 模拟·基础演练 考向01自发过程和自发反应 考向02熵变 考向03 化学反应方向的判据 考向04合成氨反应适宜条件的选择 考向05工业上选择适宜生产条件的原则 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01自发过程和自发反应 1．化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是( ) A．墨汁加到清水中使整杯水变黑 B．水在0℃以下结为冰 C．水从高处往低处流 D．石灰石转化为生石灰 2．下列过程是非自发的是( ) A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 3．有关化学反应的说法，正确的是( ) A．自发反应都是放热反应 B．自发反应都是熵增大的反应 C．自发反应一定能实现 D．非自发反应在一定条件下能实现 考向02熵变 4．(2026·浙江杭州钱塘联盟高二期中)碘升华过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0 5．下列说法正确的是( ) A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2 B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0 C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0 D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0 6．下列变化过程的焓变(△H)和熵变(△S)均大于零的是( ) A．H2O(g)→H2O(l) B．N2(g)+O2(g)=2NO(g) C．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) D．Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 7．在以下的变化中，体系的熵减小的是( ) A．冰熔化 B．乙烯聚合为聚乙烯 C．蔗糖在水中溶解 D．红磷转化成白磷 8．下列对熵变的判断中不正确的是( ) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0 B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0 C．气态水变成液态水：ΔS＞0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0 9．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是( ) A．1 molO2(g)＞1 mol CO2(g) B． 2 mol H2O(l)＞2 mol H2O(g) C．1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷) D．1 mol C2H6(g)＜1 mol CH4(g) 考向03 化学反应方向的判据 10．下列说法不正确的是( ) A．反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)在高温时才能自发进行，说明该反应熵变ΔS＞0 B．常温下，若反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 C．反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH＞0，高温能自发进行 11．(2026·浙江丽水高二期中)汽车尾气转化反应： 2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-746kJ·mol−1，该反应的ΔG(已知：ΔG=ΔH-TΔS＜0)随温度T的变化趋势正确的是( ) A． B． C． D． 12．(2025·浙江省温州市高三二模)HCl是涉氯工业生产中的副产品，O2氧化HCl是一种实现氯资源闭路循环的重要方法。 (1)HCl直接氧化法制Cl2，若以CuO为催化剂，涉及如下反应： CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1 2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1 利于反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)自发进行的条件是 。 A．高温 B．低温 C．高压 D．低压 E．催化剂 13．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模，节选)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ①反应Ⅰ能自发进行的条件是 。 ②若反应Ⅱ的反应速率表示为：，，计算KII= 。 14．(2025·浙江省温州市三模)CH3COOH在化工生产中具有非常高的经济价值。利用CO2、CH4直接合成CH3COOH的反应如下：CH4(g)＋CO2(g)=CH3COOH(g) ΔH＝+35.86kJ·mol−1。请回答： (1)该反应的自发性_______。 A．高温自发 B．低温自发 C．任意温度下自发 D．任意温度下不自发 15．(2025·浙江省绍兴市高三二模)工业上常用的合成氨的方法反应方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0。请回答： (1)有关温度对该反应自发性的影响，下列说法正确的是_______。 A．高温自发 B．低温自发 C．任何温度下均自发 D．任何温度下均不自发 16． (2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)阿根廷科学家Mas Veronica等人利用Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)层状复合催化剂进行了乙醇、水蒸气重整制氢的研究。其主要反应为： 反应I C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol−1 反应Ⅱ C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH2＝+255.7kJ·mol−1 (1)反应I自发进行的条件是 。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 17．【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省第一届NBchem三模)碳的单质及其化合物是重要而值得深入探讨的研究对象。请回答： (4)焦炭是重要的还原剂，比如用来提取金属Zn，其中一步反应在1200K下实现：反应(1) ZnO+C→Zn(g)+CO(g)。与碳有关的相关反应和其ΔG如下：反应(a)：C+O2CO2；反应(b)：2C+O22CO；反应(c)：2CO+O22CO2；反应(d)：2Zn+O22ZnO。 提示：ΔG=ΔH-TΔS；ΔG＜0，反应正向自发；ΔG＞0，反应逆向自发；ΔG=0，反应平衡。其中ΔS与混乱度有关，气体相对分子质量越大，结构越复杂，其相应的ΔS也越大。 ①解释为什么是在1200K下进行反应(1)，并说明产物为什么是CO 。 ②如果反应(1)的产物是CO2，温度需要达到 。 ③判断反应(a)的ΔH 0(填“>”、“＜”、“=”)，ΔS 0(填“>”、“＜”) 考向04合成氨反应适宜条件的选择 18．工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H <0，该反应应采取的适宜条件是( ) A．低温、高压、催化剂 B．适宜的温度、压强、催化剂 C．低温、常压、催化剂 D．高温、高压、催化剂 19．下列有关合成氨工业的说法中正确的是( ) A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间 D．合成氨采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高 20．有关合成氨工业的说法正确的是( ) A.增大H2的浓度，可提高H2的转化率 B.由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C.合成氨工业的反应温度控制在700 K，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D.合成氨厂采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁的活性最大 21．下列有关工业合成氨的说法不正确的是( ) A．迅速冷却的方法将氨液化，并不断移去液氨，利于反应正向进行 B．选择温度400~500℃，是为了保证尽可能大的平衡转化率 C．增大压强，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 22．氨是制造化肥的重要原料，如图为工业合成氨的流程图。下列有关说法错误的是( ) A．工业上制氮气一般用分离液态空气法 B．步骤②、③、④、⑤均有利于提高反应物的平衡转化率 C．步骤①中“净化”N2、H2混合气体可以防止催化剂中毒 D．步骤③中温度选择500℃，主要是考虑催化剂的活性 考向05工业上选择适宜生产条件的原则 23．有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采取的正确措施是( ) A.高温，高压 B.适宜温度，高压，催化剂 C.低温，低压 D.高温，高压，催化剂 24．某工业生产中发生反应：2X(g)+Y(g)2M(g)　ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( ) A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质Y价廉易得，工业上一般采用加入过量的Y的方法，以提高X和Y的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量 25．工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是( ) 温度/℃ 不同压强下接触室中SO2的平衡转化率/ 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是SO3 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应 C．吸收塔中98.3%H2SO4表现强氧化性 D．实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强10MPa 26．工业水煤气“液化反应”是在催化剂作用下，由CO2和H2可制得( CH3OCH3)其主要反应如下： 主反应：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1＜0 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0 下列说法错误的是( ) A．升高温度，副反应平衡正向移动 B．选择合适的催化剂可以降低反应的活化能 C．选择高压条件一定能够提高经济效益 D．选择合适的温度能够提高单位时间内产品的产量 27．(2026·浙江嘉兴高二期末)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH。下表列出不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率，则下列说法正确的是( ) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．该反应ΔH＞0 B．实际生产中，通入过量空气，主要是提高O2的转化率 C．实际生产中，采用常压合成，主要是高压转化率提升不明显，设备成本增加 D．实际生产中，选定温度为400~500℃，主要是高温加快化学反应速率 28．已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 29．(2025·浙江省宁波市高三二模)烟气中SO2的去除及回收是一项重要的研究课题。一定条件下，用CO与高浓度烟气中SO2反应回收硫，发生如下反应：反应1：4CO(g)＋2SO2(g)S2(g)＋4CO2(g) ΔH。 (1)工业上为提高SO2吸收速率，下列措施合理的是( ) A．加压增大原料气浓度 B．降低温度 C．及时分离出S2 D．改用更高效的催化剂 30．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氨催化氧化制NO是工业制备硝酸的核心过程： 主反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)AH=-905kJ/mol 副反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)AH=-1268kJ/mol 而在雷电的作用下，氮气被氧气直接氧化成NO，最终转化成硝酸。 (2)在20个大气压、铁触媒的作用下，经历相同时间反应产物的产率和温度的关系如下表所示： t/℃产率% 450 550 650 750 800 850 900 950 1000 …… NO 19.0 37.5 62.5 81.5 96.5 96.5 93.1 85.5 73.0 …… N2 61.5 37.5 18.1 6.4 1.5 2.0 6.7 12.0 25.1 …… 下列说法不正确的是_______。 A．工业上进行氨催化氧化生成NO时，温度应控制在800C~850℃ B．活化能大小：主反应≤副反应 C．降温降压一定能提高NO的平衡产率 D．选择合适的催化剂，可以提高NO的选择性 重难·创新演练 1．(2025·浙江省桐乡市三模)下列说法不正确的是( ) A．高温有利于反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)的自发进行 B．对有气体参加的化学反应，缩小体积，单位体积内活化分子数增多但活化分子百分数不变 C．2NO2(g)N2O4(g)为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色加深；说明正反应活化能小于逆反应活化能 D．工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变，增大投料比[n(N2)/n(H2)]可提高N2的平衡转化率 2．(2025·浙江省台州市高三二模)下列说法正确的是( ) A．反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素 B．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但活化分子的百分数并没有改变 C．在新制氯水平衡体系中加入少量NaCl固体，溶液中的平衡均逆向移动，溶液的增大，HClO的浓度减小 D．已知CH4的燃烧热为ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，则ΔH1=ΔH2+2ΔH3 3．(2025·浙江省绍兴市高三二模)下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)的ΔH＜0 B．已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，则ΔS＜0 C．恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，NH3百分含量不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大 4．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 MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b 注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差； ②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发 A．因为相同，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和都大于零 5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( ) A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行 B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发 C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行 D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发 6．(2025·浙江省县域教研联盟高三模拟考试)锑(Sb)元素的单质与化合物有着广泛的用途。 (3)工业上可利用真空冶金法处理脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)得到Sb2S3蒸汽，总反应方程式为：Pb4FeSb6S144PbS+FeS+3Sb2S3，随着温度升高，固体产物依次变为气态，达到平衡时Sb2S3、PbS与FeS的蒸汽压(pθ)与温度(T)的关系如图所示： 下列说法不正确的是 。 A．可通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集 B．900K时Sb2S3、PbS大量挥发，FeS仍为非气态 C．相比传统的高温冶炼，真空冶金法的优点是提高了资源的利用率，低碳高效 D．T1时总反应的平衡常数Kp=10-3a 7．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。 (1)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下： 反应I：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0 在一定温度下，向容积固定为2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始压强为2MPa，发生反应I和Ⅱ。10 min后达到平衡，此时H2O(g)的转化率为70%，CO的物质的量为0.1mol。 ①反应I能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②下列说法正确的是 。 a．增大C(s)的用量，反应I生成CO的速率增大 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应Ⅱ已达到平衡 c．平衡时H2的体积分数可能大于三分之二 d．除去体系中的CO2可提高平衡时H2的含量 ③此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。 8．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有 。(填写序号) A．加了催化剂工资 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＞”“＜”或“=”)； ③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是 。(填写序号) A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 9．合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 。 (2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 序号 化学反应 K(298K)的数值 ① N2(g) + O2(g)2NO(g) 5×10-31 ② N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 (3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是 (填字母序号)。 A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 B．温度升高，浓度商(Q)变大，Q>K，平衡逆向移动 C．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快 D．温度升高，K变小，平衡逆向移动 ③哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是 。 (4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数 ； (5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由 。 真题·实战演练 1．(2025•浙江1月卷，18)(4)工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 2．(2025•广东卷，19) (2)298K下，反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 3．(2025·湖南卷，18) (3)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 计算反应C4H8(g)＋H2(g)C4H10(g)的ΔH =_______ kJ·mol−1， 该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 4．(2022·浙江省1月卷，20，2分)B型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( ) A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 5．(2021•浙江6月卷，17，2分)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( ) A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑) 6．(2018·浙江卷，22，2分)已知：2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 7．(2021·浙江1月，29)“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答： (1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。 (2)下列说法不正确的是______。 A．可采用碱石灰干燥氯气 B．可通过排饱和食盐水法收集氯气 C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 (3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl2(g)Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2 其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。 ①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”) ②平衡常数K2的表达式为K2=______。 ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离) (4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为； I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1，KI=-3.4×10-29 II.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048 结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。 (5)在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。 A．适当提高反应温度 B．改变催化剂 C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控 (专项训练) 目 录 模拟·基础演练 考向01自发过程和自发反应 考向02熵变 考向03 化学反应方向的判据 考向04合成氨反应适宜条件的选择 考向05工业上选择适宜生产条件的原则 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01自发过程和自发反应 1．化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是( ) A．墨汁加到清水中使整杯水变黑 B．水在0℃以下结为冰 C．水从高处往低处流 D．石灰石转化为生石灰 【答案】D 【解析】A．墨汁浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，A不符合题意；B．水的凝固点为0℃，水在常温下是液体，水在0℃以下结为冰，是自发进行的物理变化，B不符合题意；C．水从高处往低处流，是能量降低的过程，是自发进行的变化，C不符合题意；D．石灰石转化为生石灰需要在高温条件下进行，该变化过程不是自发进行的，D符合题意；故选D。 2．下列过程是非自发的是( ) A．水由高处向低处流 B．氯气和溴化钾溶液的反应 C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰 【答案】D 【解析】A项，水由高处向低处流，是自发进行的过程，故A不选；B项，氯气的氧化性比溴强，氯气能够与KBr溶液发生置换反应，属于自发进行的过程，故B不选；C项，铁生锈为自发进行的氧化还原反应，反应放热，常温下可自发进行，故C不选；D项，室温下冰会自发的融化，室温下水结成冰不是自发进行的过程，故D选；故选D。 3．有关化学反应的说法，正确的是( ) A．自发反应都是放热反应 B．自发反应都是熵增大的反应 C．自发反应一定能实现 D．非自发反应在一定条件下能实现 【答案】D 【解析】化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，根据△G=△H-T△S，如△G＜0，则反应能自发进行。A项，化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于焓变，故A错误；B项，化学反应是否能自发进行，取决于焓变和熵变，不仅仅取决于熵变，故B错误；C项，自发反应是一定条件下的可能性，是否一定实际发生，还要看化学反应速率，故C错误；D项，自发进行是相对的，在一定条件下，如△G＜0，则反应能实现，即非自发反应在一定条件下也能实现，D项正确。故选D。 考向02熵变 4．(2026·浙江杭州钱塘联盟高二期中)碘升华过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0 【答案】C 【解析】A项，碘升华是吸热过程，ΔH＞0正确，但固态变为气态时体系混乱度增大，ΔS＞0，故ΔS＜0错误，A不符合题意；B项，碘升华需要吸收热量，ΔH＞0，故ΔH＜0错误，B不符合题意；C项，碘升华过程中物质由固态转化为气态，需要吸收外界热量，因此ΔH＞0；该过程中分子间距离增大，体系混乱度明显升高，属于熵增过程，ΔS＞0，C正确；D项，碘升华过程吸热、混乱度增大，ΔH＞0、ΔS＞0，两个数值均错误，D不符合题意；故选C。 5．下列说法正确的是( ) A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2 B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0 C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0 D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0 【答案】A 【解析】A项，溶解焓相近，主要由熵变决定反应方向，Na2CO3(s)更易溶解，所以ΔS1＞ΔS2，A正确；B项，固体变为液体，混乱程度增大，ΔS＞，B错误；C项，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，C错误；D项，反应前后，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，D错误；故选A。 6．下列变化过程的焓变(△H)和熵变(△S)均大于零的是( ) A．H2O(g)→H2O(l) B．N2(g)+O2(g)=2NO(g) C．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) D．Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 【答案】B 【解析】A项，H2O(g)→H2O(l)的过程放热，混乱度降低，所以焓变(△H)和熵变(△S)均小于零，A错误；B项，N2(g)+O2(g)=2NO(g)属于吸热反应，焓变(△H)大于零，反应能够自发进行，所以△S大于零，B正确；C项，2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应，△H小于零，气体系数变大，熵变(△S)均大于零，C错误；D项，Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)，由自由移动的阴阳离子转化成难溶的沉淀，熵变(△S)均小于零，D错误；故选B。 7．在以下的变化中，体系的熵减小的是( ) A．冰熔化 B．乙烯聚合为聚乙烯 C．蔗糖在水中溶解 D．红磷转化成白磷 【答案】B 【解析】冰融化，水由固态变为液态，属于熵增变化，A错误；乙烯聚合为聚乙烯，正向气体减少，属于熵减反应，B正确；蔗糖在水中溶解，混乱程度增大，是熵增变化，C错误；红磷转化为白磷，混乱程度增大，是熵增变化，D错误；故选B。 8．下列对熵变的判断中不正确的是( ) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0 B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0 C．气态水变成液态水：ΔS＞0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0 【答案】C 【解析】食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。 9．相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较合理的是( ) A．1 molO2(g)＞1 mol CO2(g) B． 2 mol H2O(l)＞2 mol H2O(g) C．1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷) D．1 mol C2H6(g)＜1 mol CH4(g) 【答案】C 【解析】A项，当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值1 molO2(g) ＜1 mol CO2(g)，A错误；B项，等物质的量的物质，气态物质含有的熵值大于液体物质的熵值，则2 mol H2O(l)＜2 mol H2O(g)，B错误；C项，由于红磷中P的排列比白磷中的P的排列更有序，1molP(s，白磷)＞1molP(s，红磷)，C正确；D项，当气体物质的量相等时，气体分子中含有的原子数越多，其熵值就越大，故熵值1 mol CH4(g)＜1 mol C2H6(g)，D错误；故选C。 考向03 化学反应方向的判据 10．下列说法不正确的是( ) A．反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)在高温时才能自发进行，说明该反应熵变ΔS＞0 B．常温下，若反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 C．反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH＞0，高温能自发进行 【答案】C 【解析】A．化学反应自发进行说明∆G=∆H−T∆S<0，高温时该反应能自发进行，说明高温时∆G<0，则∆S>0，A项正确；B．反应不能自发进行，说明：∆H−T∆S>0，该反应是一个气体体积增大的反应，所以∆S>0，要使∆H−T∆S>0，则∆H一定大于0，B项正确；C．反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的∆S＜0，常温下该反应能自发进行，则∆G=∆H−T∆S＜0，该反应∆H＜0，C项错误；D．该反应ΔH＞0，∆S>0，∆H−T∆S<0时反应才可以自发进行，故需高温条件，该反应才可自发进行，D项正确。答案选C。 11．(2026·浙江丽水高二期中)汽车尾气转化反应： 2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-746kJ·mol−1，该反应的ΔG(已知：ΔG=ΔH-TΔS＜0)随温度T的变化趋势正确的是( ) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据反应方程式，该反应是气体物质的量减少的反应，因此该反应ΔS＜0，ΔG与T的关系曲线的斜率-ΔS＞0，同时，该反应ΔH＝-746kJ·mol−1，则曲线截距小于0。A项，该曲线斜率大于0，截距大于0，A错误；B项，该曲线斜率小于0，截距大于0，B错误；C项，该曲线斜率大于0，截距小于0，C正确；D项，该曲线斜率小于0，截距小于0，D错误；故选C。 12．(2025·浙江省温州市高三二模)HCl是涉氯工业生产中的副产品，O2氧化HCl是一种实现氯资源闭路循环的重要方法。 (1)HCl直接氧化法制Cl2，若以CuO为催化剂，涉及如下反应： CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1 2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1 利于反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)自发进行的条件是 。 A．高温 B．低温 C．高压 D．低压 E．催化剂 【答案】(1)B 【解析】(1)已知：①CuO(s)＋2HCl(g)CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝-121kJ·mol−1；②2CuCl2(s)＋O2(g)2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH2＝+126kJ·mol−1；由盖斯定律2×①+②得到反应4HCl(g)＋O2(g)2 H2O(g)＋2Cl2(g)的，该反应的ΔS＜0，依据ΔG=ΔH-TΔS＜0反应自发进行可知，该反应自发进行的条件是低温，故选B； 13．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模，节选)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ①反应Ⅰ能自发进行的条件是 。 ②若反应Ⅱ的反应速率表示为：，，计算KII= 。 【答案】(1)较低温度 0.002 【解析】(1)①反应Ⅰ混乱度减小(ΔS＜0)；气体溶于水放热即ΔH＞0，要使反应Ⅰ能自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此需要低温条件才能自发进行，故选较低温度；②反应Ⅱ达到平衡时，正、逆反应速率相等，即：，反应Ⅱ的平衡常数，因此：； 14．(2025·浙江省温州市三模)CH3COOH在化工生产中具有非常高的经济价值。利用CO2、CH4直接合成CH3COOH的反应如下：CH4(g)＋CO2(g)=CH3COOH(g) ΔH＝+35.86kJ·mol−1。请回答： (1)该反应的自发性_______。 A．高温自发 B．低温自发 C．任意温度下自发 D．任意温度下不自发 【答案】(1)D 【解析】(1)由方程式可知，制备甲醇的反应为熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH-TΔS<0，任意温度下不自发进行，故选D； 15．(2025·浙江省绍兴市高三二模)工业上常用的合成氨的方法反应方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0。请回答： (1)有关温度对该反应自发性的影响，下列说法正确的是_______。 A．高温自发 B．低温自发 C．任何温度下均自发 D．任何温度下均不自发 【答案】(1)B 【解析】(1)合成氨反应为熵减的放热反应，自发时ΔH-TΔS＜0，则该反应为低温自发，选B； 16． (2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)阿根廷科学家Mas Veronica等人利用Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)层状复合催化剂进行了乙醇、水蒸气重整制氢的研究。其主要反应为： 反应I C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝+173.3kJ·mol−1 反应Ⅱ C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH2＝+255.7kJ·mol−1 (1)反应I自发进行的条件是 。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 【答案】(1)高温 【解析】(1)该反应△H>0，△S>0，根据△G=△H-T△S<0，反应自发，故该反应在高温下自发； 17．【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省第一届NBchem三模)碳的单质及其化合物是重要而值得深入探讨的研究对象。请回答： (4)焦炭是重要的还原剂，比如用来提取金属Zn，其中一步反应在1200K下实现：反应(1) ZnO+C→Zn(g)+CO(g)。与碳有关的相关反应和其ΔG如下：反应(a)：C+O2CO2；反应(b)：2C+O22CO；反应(c)：2CO+O22CO2；反应(d)：2Zn+O22ZnO。 提示：ΔG=ΔH-TΔS；ΔG＜0，反应正向自发；ΔG＞0，反应逆向自发；ΔG=0，反应平衡。其中ΔS与混乱度有关，气体相对分子质量越大，结构越复杂，其相应的ΔS也越大。 ①解释为什么是在1200K下进行反应(1)，并说明产物为什么是CO 。 ②如果反应(1)的产物是CO2，温度需要达到 。 ③判断反应(a)的ΔH 0(填“>”、“＜”、“=”)，ΔS 0(填“>”、“＜”) 【答案】(4)在图1相关反应的ΔG—温度图中，在(d)，(b)两线交点所对应的温度下，反应(d)和反应(b)的ΔG相等，这时反应ZnO+C→Zn(g)+CO(g)的ΔG=0，这时温度大约是1200K，高于这个温度，反应(b)的ΔG小于反应(d)的ΔG，碳单质还原氧化锌的反应就可以自发进行了。由于此时温度小于T2，反应的产物当然是CO T2 ＜ > 【解析】(4)在图1相关反应的ΔG—温度图中，在(d)，(b)两线交点所对应的温度T1下，反应(d)和反应(b)的ΔG相等，这时反应ZnO+C→Zn(g)+CO(g)的ΔG=0，这时温度大约是1200K，高于这个温度，反应(b)的ΔG小于反应(d)的ΔG，碳单质还原氧化锌的反应就可以自发进行了，由于此时温度小于T2，反应的产物当然是CO；根据ΔG-T图，反应(1)若生成CO2，对应ΔG=0时温度为T2；C+O2=CO2是放热反应ΔH＜0；反应后气体分子数减少(混乱度减小)ΔS＞0； 考向04合成氨反应适宜条件的选择 18．工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H <0，该反应应采取的适宜条件是( ) A．低温、高压、催化剂 B．适宜的温度、压强、催化剂 C．低温、常压、催化剂 D．高温、高压、催化剂 【答案】B 【解析】降温平衡右移，但反应速率太慢，从反应速率和催化剂的活性考虑，温度选在500℃左右，增大压强，平衡右移，但压强太大，对设备要求很高，所以也要选择适宜的压强，催化剂能增大反应速率，也要选择适宜的催化剂。故选B。 19．下列有关合成氨工业的说法中正确的是( ) A．铁触媒作催化剂可加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 B．升高温度可以加快反应速率，且有利于化学平衡向合成氨的方向移动 C．增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间 D．合成氨采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最高 【答案】C 【解析】催化剂可以改变反应速率，但不能使平衡移动，A项错误；升高温度可以加快反应速率，但合成氨反应是放热反应，因此升高温度不利于化学平衡向合成氨的方向移动，B项错误；增大压强可以加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，C项正确；催化剂的活性主要取决于温度的高低，而非压强的大小，D项错误。 20．有关合成氨工业的说法正确的是( ) A.增大H2的浓度，可提高H2的转化率 B.由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C.合成氨工业的反应温度控制在700 K，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D.合成氨厂采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁的活性最大 【答案】B 【解析】A项，增大H2的浓度，H2的转化率减小；C项，温度控制在700K主要是为了兼顾速率与平衡，且500℃时催化剂活性最大；D项，压强采用10~30MPa主要是考虑对设备材料的要求。 21．下列有关工业合成氨的说法不正确的是( ) A．迅速冷却的方法将氨液化，并不断移去液氨，利于反应正向进行 B．选择温度400~500℃，是为了保证尽可能大的平衡转化率 C．增大压强，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【答案】B 【解析】A项，减小生成物的浓度，平衡正向移动，故将NH3液化，并不断将液氨移去，利于反应正向进行，A正确；B项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的平衡转化率降低，则控制温度400~500℃，远高于室温，是为了加快反应速率，B错误；C项，该反应为体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于增大反应速率和平衡混合物中氨气的体积分数，C正确；D项，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，D正确；故选B。 22．氨是制造化肥的重要原料，如图为工业合成氨的流程图。下列有关说法错误的是( ) A．工业上制氮气一般用分离液态空气法 B．步骤②、③、④、⑤均有利于提高反应物的平衡转化率 C．步骤①中“净化”N2、H2混合气体可以防止催化剂中毒 D．步骤③中温度选择500℃，主要是考虑催化剂的活性 【答案】B 【解析】A项，由于空气中最主要的两种气体是氮气和氧气，利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，由于液氮的沸点(-196摄氏度)比氧气的沸点(-183摄氏度)低，氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气，工业上制氮气一般用分离液态空气法，故A正确；B．步骤③中催化剂不改变化学平衡，反应物的平衡转化率不变，又合成氨的反应为放热反应，升温平衡逆向移动，反应物的平衡转化率减小，故B错误；C．为防止催化剂中毒，反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂净化，故C正确；D．步骤③中温度选择500℃，主要是考虑催化剂的活性，故D正确；故选B。 考向05工业上选择适宜生产条件的原则 23．有平衡体系：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采取的正确措施是( ) A.高温，高压 B.适宜温度，高压，催化剂 C.低温，低压 D.高温，高压，催化剂 【答案】B 【解析】该反应是一个气体体积减小的放热反应，为增加甲醇的产量，需使平衡正向移动，理论上可采用低温、高压的方式，但在实际生产中还需考虑反应速率、设备承受的压力及催化剂的活性等因素的影响，因此可采取适宜温度、高压和使用催化剂的条件。 24．某工业生产中发生反应：2X(g)+Y(g)2M(g)　ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( ) A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质Y价廉易得，工业上一般采用加入过量的Y的方法，以提高X和Y的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量 【答案】D 【解析】虽然高压条件有利于M生成，但不一定都采用高压条件，如2SO2+O22SO3，常压下SO2的转化率已经很高，高压对SO2的转化率影响不大，因而工业上采用常压；加入Y，X的转化率提高，但Y的转化率降低；ΔH<0，升高温度，反应物转化率降低；催化剂可加快化学反应速率。 25．工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是( ) 温度/℃ 不同压强下接触室中SO2的平衡转化率/ 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是SO3 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应 C．吸收塔中98.3%H2SO4表现强氧化性 D．实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强10MPa 【答案】B 【解析】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为可逆反应，未参与反应的二氧化硫可循环利用，A错误；由表知，在相同压强下，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，B正确；吸收塔中98.3%H2SO4是为了吸收三氧化硫，不体现强氧化性，C错误；1MPa和10MPa两状态SO2的平衡转化率相差不大，但10MPa压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，接触室中应采用温度450℃，压强1MPa，D错误；故选B。 26．工业水煤气“液化反应”是在催化剂作用下，由CO2和H2可制得( CH3OCH3)其主要反应如下： 主反应：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1＜0 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0 下列说法错误的是( ) A．升高温度，副反应平衡正向移动 B．选择合适的催化剂可以降低反应的活化能 C．选择高压条件一定能够提高经济效益 D．选择合适的温度能够提高单位时间内产品的产量 【答案】C 【解析】A．副反应的ΔH2＞0，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，A正确；B．催化剂通过降低活化能加快反应速率，B正确；C．主反应气体体积减小，高压利于主反应正向移动，但是高压会增加生产成本，经济效益未必提高，C错误；D．选择合适的温度可以加快反应速率，可提高单位时间内产品的产量，D正确；故选C。 27．(2026·浙江嘉兴高二期末)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH。下表列出不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率，则下列说法正确的是( ) 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．该反应ΔH＞0 B．实际生产中，通入过量空气，主要是提高O2的转化率 C．实际生产中，采用常压合成，主要是高压转化率提升不明显，设备成本增加 D．实际生产中，选定温度为400~500℃，主要是高温加快化学反应速率 【答案】C 【解析】A项，由表格数据可知，压强一定时，升高温度，二氧化硫的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，说明该反应是放热反应，反应的焓变小于０，A错误；B项，实际生产中，通入过量空气，可以增大氧气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，但氧气的转化率减小，B错误；C项，由表格数据可知，温度一定时，压强从0.1MPa增至10MPa时，二氧化硫的转化率增大幅度很小，且高压设备成本高，所以实际生产中，采用常压合成，C正确；D项，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的产率低，所以实际生产中，选定温度为400~500℃，主要是考虑催化剂的活性最佳，D错误；故选C。 28．已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 【答案】B 【解析】A项，由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率增大，A正确；B项，由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，B错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，C正确；D项，由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，D正确。故选B。 29．(2025·浙江省宁波市高三二模)烟气中SO2的去除及回收是一项重要的研究课题。一定条件下，用CO与高浓度烟气中SO2反应回收硫，发生如下反应：反应1：4CO(g)＋2SO2(g)S2(g)＋4CO2(g) ΔH。 (1)工业上为提高SO2吸收速率，下列措施合理的是( ) A．加压增大原料气浓度 B．降低温度 C．及时分离出S2 D．改用更高效的催化剂 【答案】(1)AD 【解析】(1)A项，加压增大原料气浓度，增大压强，反应速率加快，可以提高SO2吸收速率，A符合；B项，降低温度，反应速率减慢，SO2吸收速率降低，B不符合；C项，及时分离出S2不能增大反应速率，C不符合；D项，改用更高效的催化剂，可以增大反应速率，提高提高SO2吸收速率，D符合；故选AD； 30．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氨催化氧化制NO是工业制备硝酸的核心过程： 主反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)AH=-905kJ/mol 副反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)AH=-1268kJ/mol 而在雷电的作用下，氮气被氧气直接氧化成NO，最终转化成硝酸。 (2)在20个大气压、铁触媒的作用下，经历相同时间反应产物的产率和温度的关系如下表所示： t/℃产率% 450 550 650 750 800 850 900 950 1000 …… NO 19.0 37.5 62.5 81.5 96.5 96.5 93.1 85.5 73.0 …… N2 61.5 37.5 18.1 6.4 1.5 2.0 6.7 12.0 25.1 …… 下列说法不正确的是_______。 A．工业上进行氨催化氧化生成NO时，温度应控制在800C~850℃ B．活化能大小：主反应≤副反应 C．降温降压一定能提高NO的平衡产率 D．选择合适的催化剂，可以提高NO的选择性 【答案】(2)BC 【解析】(2)A项，根据表格数据可知，800℃~850℃时NO的产率较高，则进行氨催化氧化生成NO时，温度应控制在800C~850℃，A正确；B项，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，根据表格可知，副反应的速率大于主反应，故副反应的活化能较小，B错误；C项，由于体系中两个反应的同时存在，压强的减小对两个反应的影响程度不同，有可能造成对副反应的影响更大，导致NO的选择性下降，C错误；D项，合适的催化剂可以提高反应的选择性，D正确。故选BC； 重难·创新演练 1．(2025·浙江省桐乡市三模)下列说法不正确的是( ) A．高温有利于反应CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)的自发进行 B．对有气体参加的化学反应，缩小体积，单位体积内活化分子数增多但活化分子百分数不变 C．2NO2(g)N2O4(g)为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入热水，红棕色加深；说明正反应活化能小于逆反应活化能 D．工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变，增大投料比[n(N2)/n(H2)]可提高N2的平衡转化率 【答案】D 【解析】A项，反应吸热，且为熵增反应，ΔH>0，ΔS>0，则高温可以自发进行，故A正确；B项，体积减小，压强增大，可增大单位体积内活化分子的数目，有效碰撞增多，但单位体积内活化分子的百分数未变，故B正确；C项，升高温度，颜色加深，平衡逆向移动，v正<v逆，说明是放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，故C正确；D项，根据平衡移动原理，增加一种反应物浓度会提高另一种反应物的转化率，增大n(N2)/n(H2)，氮气过量，氢气相对不足，导致氮气的平衡转化率降低，氢气转化率提高，故D错误；故选D。 2．(2025·浙江省台州市高三二模)下列说法正确的是( ) A．反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素 B．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但活化分子的百分数并没有改变 C．在新制氯水平衡体系中加入少量NaCl固体，溶液中的平衡均逆向移动，溶液的增大，HClO的浓度减小 D．已知CH4的燃烧热为ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，则ΔH1=ΔH2+2ΔH3 【答案】A 【解析】A项，分解反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)为吸热反应，是熵增加的反应，常温下能自发进行，表明熵变是决定该反应能否自发进行的主要因素，A正确；B项，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＜0使用铁触媒作催化剂可降低反应活化能，增加了活化分子的百分数，同等程度改变正、逆反应速率，B错误；C项，在新制氯水平衡体系中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO和H2OH++OH-，加入少量NaCl固体，平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向移动，H+浓度减少，H2OH++OH-平衡正向移动，C错误；D项，CH4的燃烧热的方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2，H2O(l)= H2O(g) ΔH3，根据盖斯定律：则ΔH1=ΔH2-2ΔH3，D错误；故选A。 3．(2025·浙江省绍兴市高三二模)下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF(aq)=H+(aq)+F-(aq)的ΔH＜0 B．已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，则ΔS＜0 C．恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，NH3百分含量不再发生变化，说明反应达到平衡状态 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大 【答案】D 【解析】A项，已知HF气体溶于水放热，说明HF溶解过程放热(ΔH<0)，但HF是弱酸，电离过程需要克服H-F键的强键能，因此电离过程吸热，则HF(aq)H+(aq)+F-(aq)的ΔH>0，A错误；B项，已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，因为该反应前后气体分子数不变，所以该反应的熵变，而不是ΔS<0，B错误；C项，恒温恒容容器中发生反应NH2COONH4(s)CO2(g)＋2NH3(g)，该反应是固体分解生成气体的可逆反应，反应体系中NH3(g)、CO2(g)的物质的量之比始终为2∶1，即NH3百分含量始终不变，则NH3百分含量不再发生变化，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D项，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，正反应为放热反应，则逆反应的活化能大于正反应的活化能，升高温度，平衡逆移，说明温度升高对活化能大的反应影响程度更大，D正确；故选D。 4．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 MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b 注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差； ②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发 A．因为相同，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和都大于零 【答案】B 【解析】A项，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，故A正确；B项，由MgCO3和CaCO3都为离子晶体，MgCO3和CaCO3离子所带电荷相等，由于Mg2+半径小于Ca2+半径， MgO晶格能大于CaO晶格能， 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，故B错误；C项，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)]，故C正确；D项，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和都大于零，故D正确；故选B。 5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( ) A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行 B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发 C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行 D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发 【答案】C 【解析】A项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，A错误；B项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，B错误；C项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，C正确；D项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，D错误；故选C。 6．(2025·浙江省县域教研联盟高三模拟考试)锑(Sb)元素的单质与化合物有着广泛的用途。 (3)工业上可利用真空冶金法处理脆硫铅锑矿(主要成分为Pb4FeSb6S14)得到Sb2S3蒸汽，总反应方程式为：Pb4FeSb6S144PbS+FeS+3Sb2S3，随着温度升高，固体产物依次变为气态，达到平衡时Sb2S3、PbS与FeS的蒸汽压(pθ)与温度(T)的关系如图所示： 下列说法不正确的是 。 A．可通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集 B．900K时Sb2S3、PbS大量挥发，FeS仍为非气态 C．相比传统的高温冶炼，真空冶金法的优点是提高了资源的利用率，低碳高效 D．T1时总反应的平衡常数Kp=10-3a 【答案】(3)BD 【解析】(3)A项，随着温度升高，固体产物依次变为气态，则可以通过控制温度，使气态产物中的各个组分逐一冷凝，实现铅、锑、铁的分离与富集，A项正确；B项，由图可知，900K时PbS蒸汽压的lgpθ较小，且随着温度的进一步升高，PbS(g)的蒸汽压显著增大，故900K时PbS没有大量挥发，B项错误；C项，根据真空冶炼法的总反应可知，相比传统的高温冶炼，真空冶炼法提高了资源的利用率，低碳高效，C项正确；D项，由图可知，T1时Sb2S3(g)的lgpθ=a，则Sb2S3(g)的蒸汽压为10aPa，PbS(g)的lgpθ=0，PbS(g)的蒸汽压为1Pa，此时总反应的平衡常数Kp=(10a)3×(1)4=103a，D项错误；故选BD。 7．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)氢气是一种清洁能源，工业制氢有多种途径。 (1)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下： 反应I：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0 在一定温度下，向容积固定为2L的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始压强为2MPa，发生反应I和Ⅱ。10 min后达到平衡，此时H2O(g)的转化率为70%，CO的物质的量为0.1mol。 ①反应I能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②下列说法正确的是 。 a．增大C(s)的用量，反应I生成CO的速率增大 b．混合气体的密度保持不变时，说明反应Ⅱ已达到平衡 c．平衡时H2的体积分数可能大于三分之二 d．除去体系中的CO2可提高平衡时H2的含量 ③此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。 【答案】(1) ①高温 ②bd ③7 【解析】(1)①根据ΔG=ΔH-TΔS，反应Ⅰ是熵增，焓变大于0的反应，即ΔS＞0，ΔH＞0，则高温条件下有利于反应自发进行；②a项，增大C(s)的用量，由于碳单质是固体，增大碳的用量，不能增大浓度，生成一氧化碳速率不增加，a错误；b项，根据，反应Ⅰ由固体参与，随着反应的进行，气体整体质量增大，当密度保持不变时，气体质量不变，则反应Ⅱ已达到平衡，b正确；c项，反应中的水只能转化为氢气，水的转化率为70%，则氢气的物质的量为0.7mol，一氧化碳的物质的量为0.1mol，则此时氢气的体积分数为，二氧化碳的体积未知，故氢气的体积分数必定小于三分之二，c错误；d项，除去体系中的二氧化碳，反应Ⅱ平衡向正反应方向移动，一氧化碳减少，反应Ⅰ平衡也向正反应方向进行，可以提高平衡时氢气的含量，d正确；故选bd；③分别设反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的水的物质的量为x、ymol，列出三段式： 、 已知平衡时，水的转化率为70%，一氧化碳的物质的量为0.1mol，即1-x-y=0.3mol，x-y=0.1，解得x=0.4，y=0.3，故平衡时二氧化碳的物质的量为0.3mol，反应前总压强为2MPa，气体的物质的量共为1mol，反应后气体总量为1.4mol，则反应后总压强为，利用分压计算反应Ⅱ的平衡常数； 8．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答： (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。 (2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有 。(填写序号) A．加了催化剂工资 B．增大容器体积 C．降低反应体系的温度 D．加入一定量N2 (3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示。请完成下列问题： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①写出化学平衡常数K的表达式 。 ②试比较K1、K2的大小，K1 K2(填“＞”“＜”或“=”)； ③400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是 。(填写序号) A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 【答案】(1) 0.05 mol•L-1 50 33.3%或 (2)CD (3) K= ＞ 2 ＞ (4)C 【解析】(1)反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2，由于反应开始时n(N2)=0.2 mol，所以平衡时n(N2)=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol，由于容器的容积是2 L，则平衡时N2的浓度为c(N2)==0.05 mol•L-1；根据反应方程式可知每反应产生0.2 mol NH3，反应消耗0.3 mol H2，反应开始时n(H2)=0.6 mol，所以H2的平衡转化率为；反应开始时n(N2)=0.2 mol，n(H2)=0.6 mol，反应达到平衡时n(NH3)=0.2 mol，根据物质反应转化关系可知反应消耗0.1 mol N2和0.3 mol H2，则平衡时n(N2)=0.1 mol，n(H2)=0.3 mol，气体总物质的量n(总)=0.1 mol+0.3 mol+0.2 mol=0.6 mol，所以NH3的体积分数为：或NH3的体积分数为：；(2)项，加了催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，而不能使化学平衡发生移动，故H2的转化率不变，A不符合题意；B项，增大容器体积，导致体系的压强减小，化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动，H2的转化率减小，B不符合题意；C项，降低反应体系的温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致H2的转化率提高，C符合题意；D项，加入一定量N2，即增大反应物浓度，化学平衡正向移动，使更多H2发生反应，故H2的转化率提高，D符合题意；故选CD；(3)①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数K的表达式为K=；②反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0的正反应是放热反应，化学平衡常数只与温度有关，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：200℃＜300℃，所以化学平衡常数K1＞K2；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在400℃时化学平衡常数K==0.5，而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为； 当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和1 mol时，由于容器的容积是0.5 L，则c(NH3)=6 mol/L，c(N2)=4 mol/L，c(H2)=2 mol/L，Qc=，化学反应未达到平衡状态，化学反应正向进行，故反应速率：v(N2正)＞v(N2逆)；(4)A项，化学反应速率越快，单位时间内生产的产品越多，化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，A正确；B项，勒夏特列原理即平衡移动原理，可指导怎样使用有限原料多出产品，B正确；C项，加了催化剂，平衡不移动，催化剂不能提高产品产率，C错误；D项，正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益，D正确；故选C。 9．合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 (1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 。 (2)请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 。 序号 化学反应 K(298K)的数值 ① N2(g) + O2(g)2NO(g) 5×10-31 ② N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 4.1×106 (3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定条件下氨的平衡含量如下表。 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5% 550 10 8.25% ①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是 (填字母序号)。 A．温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 B．温度升高，浓度商(Q)变大，Q>K，平衡逆向移动 C．温度升高，活化分子数增多，反应速率加快 D．温度升高，K变小，平衡逆向移动 ③哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是 。 (4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数 ； (5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；判断L1、L2的大小关系并说明理由 。 【答案】 (1)K= (2)氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度 (3)①放热 ②d ③提高合成氨反应的化学反应速率 (4)8% 压强 (5)L1<L2 合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)， 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低。 【解析】(1)平衡常数指平衡时生成物浓度幂次方乘积比上反应物浓度幂次方乘积，故该反应平衡常数表达式为K=；(2)平衡常数越大，说明反应物转化率越高，N2与H2反应的平衡常数远大于N2与O2反应的平衡常数，所以与H2反应时，N2转化率更高，故此处填：氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度；(3)①由数据知，温度升高，NH3的平衡含量降低，说明平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，则正反应为放热反应，故此处填“放热”；②a项，温度升高，正逆反应速率都增大，a错误；b项，温度升高瞬间，容器体积不变，气体浓度不变，故Q不变，但K减小，故平衡逆向移动，b错误；c正确，但未解释氨平衡含量减小的原因，c不符合题意；d项，温度升高，平衡逆向移动，K减小，导致氨平衡含量减小，d符合题意；故选d；③高温不利于平衡正向移动，故哈伯选择550℃不是考虑平衡移动的原因，而是为了增强催化剂的活性，加快反应速率，故此处填提高合成氨反应的化学反应速率；(4)M点对应H2、N2投料比为4，假设H2为4 mol，N2为1mol，平衡时N2转化x mol，列三段式如下： 平衡时气体总物质的量=(1-x+4-3x+2x) mol=(5-2x) mol，则NH3的体积分数=，解得x=，则N2的体积分数=；(5)若X代表温度，温度升高，平衡逆向移动，NH3体积分数减小，与图示不符，故X代表压强，L代表温度；合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低，故L2＞L1。 真题·实战演练 1．(2025•浙江1月卷，18)(4)工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(4)＜ 【解析】(4)反应生产HCON(CH3)2的反应方程式(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)是一个某条件下反应自发且熵减，根据自由能变ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发可知，则反应在该条件下ΔH<0； 2．(2025•广东卷，19) (2)298K下，反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【答案】(2)能 【解析】(2)反应TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋2CO(g)的ΔH＜0、ΔS＞0，则根据ΔG=ΔH-TΔS可知，该反应在298K下能自发进行； 3．(2025·湖南卷，18) (3)在反应器中，发生如下反应： 反应i：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH1＝-104.7kJ·mol−1 反应ii：2C2H4(g)＋H2(g)C4H10(g) ΔH2＝-230.7kJ·mol−1 计算反应C4H8(g)＋H2(g)C4H10(g)的ΔH =_______ kJ·mol−1， 该反应_______(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 【答案】(3)﹣126 B 【解析】(3)根据盖斯定律，反应ii－反应i即可得到目标反应，则，该反应是熵减的放热反应，则依据ΔG=ΔH-TΔS＜0反应能自发进行，则低温下自发进行，选B； 4．(2022·浙江省1月卷，20，2分)B型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( ) A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 【答案】D 【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。故选D。 5．(2021•浙江6月卷，17，2分)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( ) A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑) 【答案】B 【解析】A项，CH4(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔质量大，所以熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)＜2molH2O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C错误；D项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D错误；故选B。 6．(2018·浙江卷，22，2分)已知：2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2 和 O2(物质的量之比为2：1，且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( ) 温度/K 压强/(105Pa) 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高 【答案】B 【解析】A项，由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率増大，正确；B项，由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，正确；D项，由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，正确。故选B。 7．(2021·浙江1月，29)“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答： (1)电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。 (2)下列说法不正确的是______。 A．可采用碱石灰干燥氯气 B．可通过排饱和食盐水法收集氯气 C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 (3)在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl2(g)Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl 2(aq) + H2O(l)H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2 其中p为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。 ①Cl2(g)Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”) ②平衡常数K2的表达式为K2=______。 ③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，忽略HClO的电离) (4)工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为； I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1，KI=-3.4×10-29 II.2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048 结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。 (5)在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是______。 A．适当提高反应温度 B．改变催化剂 C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度 【答案】(1)2NaCl+ 2H2O2NaOH + H2↑+Cl2↑ (2)A (3)①＜ ② ③K1p + (4)反应I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量 (5)AB 【解析】(1)电解饱和食盐水制取氯气时，同时还生成氢气和氢氧化钠，该反应的化学方程式是2NaCl+ 2H2O 2NaOH + H2↑+Cl2↑。 (2) A项，氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A说法不正确；B项，氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应是可逆反应，在饱和食盐水中存在浓度较大的氯离子，可以使氯气的溶解平衡逆向移动，因此，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以通过排饱和食盐水法收集氯气，B说法正确；C项，氯气在常温下不与铁反应；氯气的相对分子质量较大，其分子间的作用力较大，因此，氯气属于易液化的气体，常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中，C说法正确；D项，氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，因此，工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的是A，故选A。 (3)①Cl2(g) Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程的熵变小于0，因此，其焓变ΔH1＜0。②由化学方程式Cl 2(aq) + H2O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K2的表达式为K2=，注意水为液态，其不出现在表达式中。③Cl2(g) Cl2(aq) 与Cl 2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl2(g) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，根据物料守恒可知，c= + c(HClO)+ c(Cl-)，由于HCl是强电解质，若忽略水的电离和次氯酸的电离，则，由K2=可知=，由K1=c(Cl2)/p可知，=，则=，因此，c= K1p + 。 (4)已知：I . TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol ·L-1，KI=-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O2(g) ⇌ 2CO(g) ΔHII= - 221 mol ·L-1，KII=1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，则K=KIKII=4.1 ×1019远大于K1，反应II的发生可以减小反应I的平衡体系中氧气的浓度，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现；反应I为吸热反应，而ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，说明TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I提供所需的能量。 (5) A项，由于两产物浓度之比与反应时间无关，适当提高反应温度，使催化剂碘的溶解度增大，既可以加快化学反应速率，同时可以提高邻位取代的机率(催化剂会参与反应形成中间体，根据信息可知，碘在对位的取代机率较大)，从而提高产物中邻二氯苯的比例，故A符合题意；B项，可以使用对生成邻二氯苯有更高选择性的催化剂，以提高产物中邻二氯苯的比例，B符合题意；C项，适当降低反应温度，不利于提高邻二氯苯的生成机率，不能提高产物中邻二氯苯的比例，C不符合题意；D项，改变反应物浓度可以改变化学反应速率，从而改变反应达到化学平衡状态的时间，但是，产物浓度之比与反应时间无关，因此，不能提高产物中邻二氯苯的比例，D不符合题意。故选AB。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控(专项训练) 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D D C A B B C C C 11 C 12．(1)B 13．(1)较低温度 0.002 14．(1)D 15．(1)B 16．(1)高温 17．(4)在图1相关反应的ΔG—温度图中，在(d)，(b)两线交点所对应的温度下，反应(d)和反应(b)的ΔG相等，这时反应ZnO+C→Zn(g)+CO(g)的ΔG=0，这时温度大约是1200K，高于这个温度，反应(b)的ΔG小于反应(d)的ΔG，碳单质还原氧化锌的反应就可以自发进行了。由于此时温度小于T2，反应的产物当然是CO T2 ＜ > 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 B C B B B B D B C C B 29．(1)AD 30．(2)BC 重难·创新演练 1．D 2．A 3．D 4．B 5．C 6．(3)BD 7．(1) ①高温 ②bd ③7 8．(1) 0.05 mol•L-1 50 33.3%或 (2)CD (3) K= ＞ 2 ＞ (4)C 9．(1)K= (2)氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度 (3)①放热 ②d ③提高合成氨反应的化学反应速率 (4)8% 压强 (5)L1<L2 合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)， 平衡逆向移动，NH3的体积分数降低。 真题·实战演练 1．(4)＜ 2．(2)能 3．(3)﹣126 B 4．D 5．B 6．B 7．(1)2NaCl+ 2H2O2NaOH + H2↑+Cl2↑ (2)A (3)①＜ ② ③K1p + (4)反应I + II得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II使TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量 (5)AB 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $