2.4 化学反应的调控（微考点详解）（真题同步解密）化学人教版选择性必修 1

本讲义聚焦高中化学“化学反应的调控”核心知识点，系统梳理外界条件（温度、压强、催化剂等）对化学反应速率与平衡的综合影响，以工业合成氨、乙二醇合成为典型案例，构建“理论分析→条件选择→工业应用”的学习支架，涵盖条件控制目的、措施及生产适宜条件选择原则。 该资料特色在于融合高考典例与真实工业情境，通过图像表格信息提取训练培养学生科学思维中的证据推理能力，结合合成氨等案例强化科学探究与实践中的问题解决能力。课中辅助教师构建理论与应用的联系，课后帮助学生通过典例分析和练习题查漏补缺，提升对化学反应调控在工业生产中应用的理解。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第四节 化学反应的调控 ◆高频考点 化学反应的调控也是高考化学反应原理模块的基本内容，以选择题考查为主，试题侧重以化工生产为背景，考查外界条件（温度、压强、催化剂等）对化学反应速率与化学平衡的综合调控及实际工业（能耗、设备成本、原料利用率、副反应、催化剂活性、安全性）适宜生成条件的选择。近年试题难度不大，常以工业合成氨等典型调控案例为载体，考查生产条件选择的原则、催化剂对调控化学反应速率的重要意义等。命题注重“方向判断→限度控制→速率优化→工业应用”的逻辑链条，强调理论在真实生产中的应用。 ◆命题特点 1．从考查题型和内容上看，高考命题选择题和非选择题均有呈现，以简答题为主。命题场景分实验室条件（优先考虑现象明显、操作简便等）和工业生产条件（兼顾速率、转化率、能耗、催化剂、副产物等选择）两种，主要考查化工生产中适宜条件的选择等。 2．从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，结合化学反应速率和化学平衡知识在生产中的应用，通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产适宜条件的选择。 3．预计2027年高考仍侧重以化工生产为背景，考查化学反应速率和化学平衡知识在生产中的应用及化工生产适宜条件的选择等。在选择题中，考查反应进行的方向，工业生产适宜条件的选择；在非选择题中，通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择。 复习中要重视工业合成氨等典型调控案例的分析，理解温度、压强、催化剂等条件选择的依据与权衡。重点关注图像与表格信息的提取训练，能从反应时间、投料比、转化率等角度分析生产条件的选择。 ◆微考点01 化学反应条件控制的目的及措施 【高考典例】 （2025·辽宁卷节选）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （3）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度 B．增大压强 C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间 【考点速通】 （1）控制反应条件的目的：促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以_____化学反应速率，_____反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行；抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以____化学反应速率，____________有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 （2）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的_____、溶液的浓度、气体的_____(或浓度)、固体的________以及使用_______等途径调控反应速率。 （3）提高转化率的措施:通过改变可逆反应体系的_____、溶液的_____、气体的_____(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 ◆微考点02 工业合成氨条件的选择 【高考典例】 （2026·湖北·高考真题）在温和条件下，、和在催化下直接反应合成，反应机理如图（*表示吸附态）。 下列说法错误的是 A．氨的合成反应方程式为 B．增大催化剂的表面积会提高的平衡产率 C．温度升高不一定有利于的生成 D．过程促进催化剂活性的恢复 【考点速通】 （1）工业合成氨反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 （2）工业合成氨反应特点：①反应为可逆反应；②正反应是气体体积减小的反应；③ΔH<0。 （3）工业合成氨从反应______和反应______两个角度选择反应条件： （4）综合考虑——选择适宜的生产条件： ①温度：_____________（考虑反应速率、原料利用率、催化剂活性）； ②压强：_____________（考虑转化率、成本控制等）； ③投料比：＝（考虑转化率、原料利用率）； ④以________作催化剂（考虑反应速率、产率）； ⑤采用循环操作提高原料利用率（考虑可逆反应特点、原料利用率）。 ◆微考点03 工业生产适宜条件的选择原则 【高考典例】 （2025·黑吉辽蒙·高考真题）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （1）该反应的 0(填“>”或“<”)。 （2）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是 (答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （3）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线 (填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有 (填标号)。 A．降低温度    B．增大压强 C．减小初始氢酯比    D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为 (精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商 (用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 【考点速通】 （1）化学反应条件控制的一般原则： 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能______，又不能______ 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对______和______影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，尽可能使化学平衡向生成所需产物的方向移动 从原料的利用率分析 增加____________原料，提高____________原料的利用率，循环利用从而降低生产成本 从实际生产能力分析 既要注意理论上的需要，又要考虑____________(如设备条件、安全操作、经济成本等)的可能性 从催化剂的使用分析 ①防止催化剂中毒，增加乳化装置；②温度对催化剂______的影响；③应用催化剂的选择性，控制副反应，提高产率，降低生产成本 （2）工业生产中条件控制：必须从____________和____________两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 （3）化学反应适宜条件选择的思维流程： 一、控制反应条件的目的和措施 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以______化学反应速率，______反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以______化学反应速率，_________________有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2．控制反应条件考虑因素 （1）在实际生产中常常需要结合____________、安全操作、____________等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。 （2）还要根据____________及____________等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的____________、溶液的浓度、气体的压强(或____)、固体的________以及使用________等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的_____、溶液的浓度、气体的压强(或_____)等改变可逆反应的限度，从而_____转化率。 二、工业上适宜生产条件的选择 1．化学反应中的选择性 （1）含义：在化学领域中，选择性是一个至关重要的概念。它涉及到化学反应在特定条件下，倾向于产生特定类型的产物，而不是其他可能的产物。不同的化学反应可能在不同条件下产生_____产物，而选择性则是指反应在特定条件下倾向于产生_____产物。 （2）原理：化学反应中的选择性涉及到反应物之间的相互作用以及反应路径的能量变化。在反应物作用下，可能存在多个反应途径。然而，某个特定的反应途径能够优先进行，是由于在该途径中，反应物之间具有更有利的相互作用、活化能_____等特点。 （3）影响因素：许多因素都会影响反应的选择性，如反应物_____、_____、压力、催化剂等。因此，需要深入研究和优化反应条件，以实现所需的选择性。 ①反应物的结构：反应物的结构可以影响它与其他反应物之间的相互作用，从而选择性控制了反应____。②催化剂的选择：催化剂在化学反应中起到非常重要的作用，能够选择性地促使某个反应途径进行。通过选择适当的催化剂，可以控制反应的选择性。催化剂通常能够提供稳定的中间体，降低_______，从而选择某个反应途径。 ③反应条件：反应条件如反应温度、压力、溶剂等也会对反应的选择性产生影响。适当的反应条件可以使某个反应途径更_____进行。 ④反应动力学：反应动力学参数如速率常数、反应平衡常数等也会对选择性产生影响。反应动力学的不同参数可以选择性地控制反应途径。 易错提醒 化学反应的选择性是一个复杂而重要的概念。它不仅影响实验室研究的结果和效率，还关系到工业生产的成本和环境治理的效果。因此，我们需要更深入地研究和理解化学反应的选择性，以提高其在不同领域的应用效果。只有这样，我们才能更好地利用化学反应的选择性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。 2．工业上选择适宜生产条件的原理分析 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 _____反应物的浓度 _____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_____出生成物 催化剂 加合适的_____ 不需要 加合适的_____ 温度 _____ ΔH＜0 _____ 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的__________ ΔH＞0 _____ 在设备条件允许的前提下，尽量采取______并考虑催化剂的_____ 压强 _____(有气体参加) Δνg＜0 _____ 在设备条件允许的前提下，尽量采取____ Δνg＞0 _____ 兼顾速率和平衡，选取____________ 易错提醒 （1）温度：①所选温度兼顾反应速率快，产品含量高；尽可能选择催化剂的最大温度。 （2）压强 ：①所选压强对反应物转化率的影响变化幅度大；②压强不能无限大，防止增大设备成本和动力成本。 （3）催化剂：①选用催化效率高的催化剂；②催化剂对反应有选择性，同一反应物选用不同的催化剂，产物可能不同。某些物质能够使催化剂中毒，失去活性。 （4）浓度：原料尽可能循环利用：①适当增大廉价物质的浓度，提高难获得原料的转化率；②必要时可以采用循环反应，以增大原料利用率。 （5）反应热的综合利用：一般采用热交换器。 （6）反应容器的选择：恒压容器有利于提高反应物的转化率。 三、工业上合成氨条件的选择 1．反应的特点：合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1 （1）可逆性：反应为_____反应 （2）体积变化：正反应是气体体积_____的反应 （3）焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0 （4）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，_____自发进行 2．合成氨的生产流程 （1）生产流程： （2）流程分析： ①原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化剂“____”而降低或丧失催化活性 ②压缩机加压：增大压强，有利于平衡_____向移动，提高_____。 ③热交换：合成氨反应为_____反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换可充分利用能源，提高经济效益。 ④冷却：生成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来，以促使平衡向__________的方向移动。 ⑤循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分离后的原料气循环利用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。 3．提高反应速率和平衡转化率的条件比较 （1）原理分析：根据合成氨反应的特点，利用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。 （2）条件控制： 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 _____ _____ _____ 温度 _____ _____ 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂_____ 催化剂 _____ _____ 使用 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 增大反应物浓度，且不断减少_____浓度 4．适宜条件的选择 （1）工业合成氨的适宜条件： 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(________ MPa) 温度 适宜温度，________ ℃ 催化剂 使用铁触媒做_____剂(500℃左右时的活性最大) 浓度 N2和H2的物质的量之比为_______的投料比，氨及时从混合气中分离出去 （2）问题讨论 ①压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对设备的要求越高、需要的动力_____。 ②温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由一是合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率_____；二是400～500℃催化剂活性_____，升高温度，催化剂活性减弱。 易错提醒 工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 1．（2025·上海徐汇·模拟预测）冶铜烟气可以作为工业制硫酸为原料。下列的说法正确的是 A．500℃左右，转化器中反应的平衡转化率最大 B．使用以铁为主的催化剂 C．冶炼烟气在进入转化器之前，必须进行除尘、干燥等净化操作，防止催化剂中毒 D．压强一般采用20~50MPa 2．（2026·福建福州·模拟预测）关于化工生产的叙述中，符合生产实际的是 A．石油化工中，采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品 B．硫酸工业中，利用热交换器预热反应物，降低能耗提高生产效率 C．纯碱工业中，侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率 D．合成氨工业中，采用高压条件，增大合成氨反应的平衡常数，增大反应速率 3．（2026·云南玉溪·一模）工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1  ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 4．（2026·内蒙古赤峰·一模）一定条件下，1-苯基丙炔与的催化加成反应以及不同温度相同时间内产物占比如下所示。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 温度 产物Ⅰ 产物Ⅱ 20℃ 96% 4% 60℃ 7% 93% 已知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定。下列说法正确的是 A．反应焓变： B．反应活化能：反应Ⅰ反应Ⅱ C．使用更优良的催化剂可改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例 D．选择合适温度和较短反应时间，可获得更高产率的产物Ⅰ 5．（2026·北京朝阳·二模）合成氨 生产流程示意图如下。 下列说法不正确的是 A．气体温度的大小：①<②<③ B．将原料气进行压缩、升温的目的；提高原料气的平衡转化率 C．冷却能分离出的原因：分子间可形成氢键，沸点远高于和，易液化 D．合成氨能耗较高的原因：分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 6．（2026·云南昭通·模拟预测）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如图。 下列说法不正确的是 A．能与稀硝酸发生氧化还原反应 B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．Ⅲ中用98.3%的浓硫酸吸收SO3可避免形成酸雾 7．工业上以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸的主要流程如下。 已知：步骤Ⅱ中SO2的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下表。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ中出炉气需净化，能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒 B．步骤Ⅱ中通入过量的空气，目的是提高SO2的平衡转化率 C．步骤Ⅱ实际生产中应选择和 D．步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式，提高SO3的吸收效率 8.（2026高二上·江苏南京·一模）在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应： 反应I： 反应II： 达平衡时，转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性] 下列说法正确的是 A．反应I的 B．升高温度能提高的平衡产率 C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应 9.（2026·北京·三模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是 A．断开键吸收的能量小于形成键与键放出的能量之和 B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态 C．400K时，对应氨的平衡转化率大于，是因为此情况下，对应的平衡常数比的大 D．生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂 10.（2026·湖南·一模）工业上利用乙烷和二氧化碳反应脱氢制乙烯的相关反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在923K条件下，向VL恒容密闭容器中充入与一定量发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时和CO的物质的量分数随起始投料比的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．若图中曲线p表示CO，则曲线m表示 B．为了提高乙烯的产率可选择高温 C．当时，平衡时体系中 D．在923K条件下，向容器中再充入和的平衡转化率增大 11.（2026·安徽宿州·一模）合成氨是人类历史上首次实现规模化“从空气制面包”的关键技术，其核心意义在于解决了全球粮食安全的基础——氮肥来源问题，生产流程示意图如下。 下列有关合成氨说法正确的是 A．净化去除原料气中等杂质气体，可以防止催化剂中毒 B．合成氨温度控制在是因为该反应高温下自发 C．当时，反应达到平衡 D．压缩机加压时压强越大越好，无需考虑对设备和动力的要求 12.（2026·江苏·一模）利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应为： 反应Ⅰ：C2H5OH(g) + H2O(g) = 2CO(g) + 4H2(g)  ∆H1 = + 256 kJ∙ mol-1。 反应Ⅱ：2C2H5OH(g) + 3O2(g) = 4CO2(g) + 6H2(g)  ∆H2 = -1107 kJ∙ mol-1。 反应Ⅲ：CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)  ∆H3 = -41 kJ∙ mol-1。 反应Ⅳ：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)  ∆H4。 一定温度下，将一定比例的C2H5OH、H2O、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模拟，控制，平衡时氢醇比随水醇比、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法不正确的是 A． B．水醇比为0时，管长度超过10cm后氢醇比下降的原因可能为O2氧化H2 C．水醇比为1、管长度为2cm，若C2H5OH、O2转化率为100%且，则管状透氧膜透过氧气0.3mol D．实际生产中，水醇比越大、管长度越短，氢气产率越高 13.（2026·山东聊城·一模）使用与反应制过程中的主要反应如下： I．   II．   III．   在催化剂作用下，在时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A．反应在高温下更易自发进行 B．温度在165℃~205℃之间，体系中有存在 C．温度在225℃~235℃之间，反应I向右进行的程度大于反应Ⅲ D．选择合适催化剂，控制反应时间，可提高的平衡产率 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第四节 化学反应的调控 ◆高频考点 化学反应的调控也是高考化学反应原理模块的基本内容，以选择题考查为主，试题侧重以化工生产为背景，考查外界条件（温度、压强、催化剂等）对化学反应速率与化学平衡的综合调控及实际工业（能耗、设备成本、原料利用率、副反应、催化剂活性、安全性）适宜生成条件的选择。近年试题难度不大，常以工业合成氨等典型调控案例为载体，考查生产条件选择的原则、催化剂对调控化学反应速率的重要意义等。命题注重“方向判断→限度控制→速率优化→工业应用”的逻辑链条，强调理论在真实生产中的应用。 ◆命题特点 1．从考查题型和内容上看，高考命题选择题和非选择题均有呈现，以简答题为主。命题场景分实验室条件（优先考虑现象明显、操作简便等）和工业生产条件（兼顾速率、转化率、能耗、催化剂、副产物等选择）两种，主要考查化工生产中适宜条件的选择等。 2．从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，结合化学反应速率和化学平衡知识在生产中的应用，通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产适宜条件的选择。 3．预计2027年高考仍侧重以化工生产为背景，考查化学反应速率和化学平衡知识在生产中的应用及化工生产适宜条件的选择等。在选择题中，考查反应进行的方向，工业生产适宜条件的选择；在非选择题中，通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择。 复习中要重视工业合成氨等典型调控案例的分析，理解温度、压强、催化剂等条件选择的依据与权衡。重点关注图像与表格信息的提取训练，能从反应时间、投料比、转化率等角度分析生产条件的选择。 ◆微考点01 化学反应条件控制的目的及措施 【高考典例】 （2025·辽宁卷节选）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （3）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度 B．增大压强 C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间 【答案】（3）温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低) （4）I IV BD 【解析】（3）根据表格中的平衡常数，反应温度在500K时，平衡常数K<，此时平衡常数过小，导致乙二醇产率过低；或温度过高，催化剂的催化活性下降，导致乙二醇打标产率过低。 （4）根据图示的曲线，随着反应的温度升高I曲线的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时说明DMO的转化率区域恒定，故I曲线为DMO的实际转化率曲线；又已知II为乙二醇的选择性曲线，观察曲线II和曲线IV可知，随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇，故曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线； ②根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不符合题意；增大压强，反应体系中的活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B符合题意；减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不符合题意；A点时DMO的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D符合题意；故选BD。 【考点速通】 （1）控制反应条件的目的：促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行；抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 （2）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （3）提高转化率的措施:通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 ◆微考点02 工业合成氨条件的选择 【高考典例】 （2026·湖北·高考真题）在温和条件下，、和在催化下直接反应合成，反应机理如图（*表示吸附态）。 下列说法错误的是 A．氨的合成反应方程式为 B．增大催化剂的表面积会提高的平衡产率 C．温度升高不一定有利于的生成 D．过程促进催化剂活性的恢复 【答案】B 【解析】反应物为、、，生成物为、，所给方程式原子守恒、符合反应事实，A正确；催化剂只改变反应速率，不影响化学平衡，增大催化剂表面积只能加快反应速率，不能提高的平衡产率，B错误；若该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且温度过高可能导致催化剂失活，因此温度升高不一定有利于的生成，C正确；过程b中与催化剂表面吸附的反应生成脱附，释放催化剂活性位点，促进催化剂活性的恢复，D正确；故选B。 【考点速通】 （1）工业合成氨反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。 （2）工业合成氨反应特点：①反应为可逆反应；②正反应是气体体积减小的反应；③ΔH<0。 （3）工业合成氨从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件： （4）综合考虑——选择适宜的生产条件： ①温度：400～500℃（考虑反应速率、原料利用率、催化剂活性）； ②压强：10～30 MPa（考虑转化率、成本控制等）； ③投料比：＝（考虑转化率、原料利用率）； ④以铁触媒作催化剂（考虑反应速率、产率）； ⑤采用循环操作提高原料利用率（考虑可逆反应特点、原料利用率）。 ◆微考点03 工业生产适宜条件的选择原则 【高考典例】 （2025·黑吉辽蒙·高考真题）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （1）该反应的 0(填“>”或“<”)。 （2）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是 (答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （3）在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线 (填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有 (填标号)。 A．降低温度    B．增大压强 C．减小初始氢酯比    D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为 (精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商 (用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 【答案】（1）< （2）温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低) （4）I IV BD 1.98 0.025 【解析】（1）根据表格中的数据，反应温度升高反应的平衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，又因升高温度向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的ΔH<0。 （2）根据表格中的平衡常数，反应温度在500K时，平衡常数K<1.3×10-3，此时平衡常数过小，导致乙二醇产率过低；或温度过高，催化剂的催化活性下降，导致乙二醇产率过低。 （3）MG、乙二醇、乙醇的选择性之和为100，曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，根据曲线的变化，曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率；随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇、乙二醇会继续转化成乙醇，根据曲线的变化，曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线； ②A．根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不符合题意； B．增大压强，反应体系中的活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B符合题意； C．减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不符合题意； D．A点时DMO的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D符合题意； 故答案选BD； ③483K时，DMO的实际转化率为99%，设起始投入反应的DMO为100mol，则出口出流出的乙醇的物质的量为100mol×99%×2%=1.98mol，此时还有1mol DMO未反应从出口流出，因此出口处==1.98； ④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol，A点时DMO的实际转化率为80%，MG和乙二醇的选择性为50%，假设该反应分步进行，第一步发生DMO转化为MG，可写出如下关系： 第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出如下关系： 这时，体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx==0.025。 【考点速通】 （1）化学反应条件控制的一般原则： 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，尽可能使化学平衡向生成所需产物的方向移动 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，循环利用从而降低生产成本 从实际生产能力分析 既要注意理论上的需要，又要考虑实际生产(如设备条件、安全操作、经济成本等)的可能性 从催化剂的使用分析 ①防止催化剂中毒，增加乳化装置；②温度对催化剂活性的影响；③应用催化剂的选择性，控制副反应，提高产率，降低生产成本 （2）工业生产中条件控制：必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 （3）化学反应适宜条件选择的思维流程： 一、控制反应条件的目的和措施 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2．控制反应条件考虑因素 （1）在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。 （2）还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 二、工业上适宜生产条件的选择 1．化学反应中的选择性 （1）含义：在化学领域中，选择性是一个至关重要的概念。它涉及到化学反应在特定条件下，倾向于产生特定类型的产物，而不是其他可能的产物。不同的化学反应可能在不同条件下产生多种产物，而选择性则是指反应在特定条件下倾向于产生特定产物。 （2）原理：化学反应中的选择性涉及到反应物之间的相互作用以及反应路径的能量变化。在反应物作用下，可能存在多个反应途径。然而，某个特定的反应途径能够优先进行，是由于在该途径中，反应物之间具有更有利的相互作用、活化能较低等特点。 （3）影响因素：许多因素都会影响反应的选择性，如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。因此，需要深入研究和优化反应条件，以实现所需的选择性。 ①反应物的结构：反应物的结构可以影响它与其他反应物之间的相互作用，从而选择性控制了反应途径。②催化剂的选择：催化剂在化学反应中起到非常重要的作用，能够选择性地促使某个反应途径进行。通过选择适当的催化剂，可以控制反应的选择性。催化剂通常能够提供稳定的中间体，降低活化能，从而选择某个反应途径。 ③反应条件：反应条件如反应温度、压力、溶剂等也会对反应的选择性产生影响。适当的反应条件可以使某个反应途径更有利进行。 ④反应动力学：反应动力学参数如速率常数、反应平衡常数等也会对选择性产生影响。反应动力学的不同参数可以选择性地控制反应途径。 易错提醒 化学反应的选择性是一个复杂而重要的概念。它不仅影响实验室研究的结果和效率，还关系到工业生产的成本和环境治理的效果。因此，我们需要更深入地研究和理解化学反应的选择性，以提高其在不同领域的应用效果。只有这样，我们才能更好地利用化学反应的选择性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。 2．工业上选择适宜生产条件的原理分析 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 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 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有气体参加) Δνg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δνg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 易错提醒 （1）温度：①所选温度兼顾反应速率快，产品含量高；尽可能选择催化剂的最大温度。 （2）压强 ：①所选压强对反应物转化率的影响变化幅度大；②压强不能无限大，防止增大设备成本和动力成本。 （3）催化剂：①选用催化效率高的催化剂；②催化剂对反应有选择性，同一反应物选用不同的催化剂，产物可能不同。某些物质能够使催化剂中毒，失去活性。 （4）浓度：原料尽可能循环利用：①适当增大廉价物质的浓度，提高难获得原料的转化率；②必要时可以采用循环反应，以增大原料利用率。 （5）反应热的综合利用：一般采用热交换器。 （6）反应容器的选择：恒压容器有利于提高反应物的转化率。 三、工业上合成氨条件的选择 1．反应的特点：合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1 （1）可逆性：反应为可逆反应 （2）体积变化：正反应是气体体积缩小的反应 （3）焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0 （4）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行 2．合成氨的生产流程 （1）生产流程： （2）流程分析： ①原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化剂“中毒”而降低或丧失催化活性 ②压缩机加压：增大压强，有利于平衡正向移动，提高转化率。 ③热交换：合成氨反应为放热反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换可充分利用能源，提高经济效益。 ④冷却：生成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来，以促使平衡向生成NH3的方向移动。 ⑤循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分离后的原料气循环利用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。 3．提高反应速率和平衡转化率的条件比较 （1）原理分析：根据合成氨反应的特点，利用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。 （2）条件控制： 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 高压 高压 高压 温度 高温 低温 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性 催化剂 使用 无影响 使用 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度 4．适宜条件的选择 （1）工业合成氨的适宜条件： 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10～30 MPa) 温度 适宜温度，400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒做催化剂(500℃左右时的活性最大) 浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去 （2）问题讨论 ①压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对设备的要求越高、需要的动力越大。 ②温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由一是合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低；二是400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。 易错提醒 工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 1．（2025·上海徐汇·模拟预测）冶铜烟气可以作为工业制硫酸为原料。下列的说法正确的是 A．500℃左右，转化器中反应的平衡转化率最大 B．使用以铁为主的催化剂 C．冶炼烟气在进入转化器之前，必须进行除尘、干燥等净化操作，防止催化剂中毒 D．压强一般采用20~50MPa 【答案】C 【解析】A．转化器中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，该反应是放热反应，低温时平衡转化率比较大，500℃左右该反应的平衡转化率不是最大的，A错误；B．由于硫酸与铁能够发生反应，不能使用以铁为主的催化剂，B错误；C．冶炼烟气在进入转化器之前，必须进行除尘、干燥等净化操作，防止催化剂中毒，C正确；D．工业制硫酸用浓硫酸吸收三氧化硫，产物是液体，无需高压反应，D错误；故选C。 2．（2026·福建福州·模拟预测）关于化工生产的叙述中，符合生产实际的是 A．石油化工中，采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品 B．硫酸工业中，利用热交换器预热反应物，降低能耗提高生产效率 C．纯碱工业中，侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率 D．合成氨工业中，采用高压条件，增大合成氨反应的平衡常数，增大反应速率 【答案】B 【解析】石油化工采用分馏的方法分离不同沸点范围的产品，干馏是煤的加工方法，A错误；硫酸工业中，利用热交换器将反应放出的热量预热反应物，可节约能源，降低能耗，提高生产效率，B正确；侯氏制碱法中只有二氧化碳循环利用，氨气转化为副产品氯化铵，不参与循环，C错误；化学平衡常数只与温度有关，高压条件不会改变合成氨反应的平衡常数，D错误；故选B。 3．（2026·云南玉溪·一模）工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1  ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 【答案】C 【解析】高压促进反应正向移动，但平衡常数与温度有关，温度不变则平衡常数不变，A错误；高温加快反应速率、有利于提高单位时间反应物的转化率，但使平衡逆向移动，降低氨气的产率，B错误；催化剂降低活化能，加快反应速率，但不影响ΔH，反应热不变，C正确；该反应的，，根据时能自发，得到该反应在常温下的，反应常温下能自发进行，D错误；故选C。 4．（2026·内蒙古赤峰·一模）一定条件下，1-苯基丙炔与的催化加成反应以及不同温度相同时间内产物占比如下所示。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 温度 产物Ⅰ 产物Ⅱ 20℃ 96% 4% 60℃ 7% 93% 已知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定。下列说法正确的是 A．反应焓变： B．反应活化能：反应Ⅰ反应Ⅱ C．使用更优良的催化剂可改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例 D．选择合适温度和较短反应时间，可获得更高产率的产物Ⅰ 【答案】D 【解析】根据题目，产物II比产物I更稳定，说明产物II的能量更低，由于两个反应都是放热反应（ΔH < 0），更稳定的产物对应的反应放热更多，ΔH更小，因此，，A错误；根据表格数据，在20℃时，产物I占96%，说明在低温下，反应I的速率远快于反应II，活化能：反应I<反应II，B错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡常数，因此不能改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例，C错误；根据表格数据，在20℃时，产物Ⅰ的占比为96%，产物Ⅱ的占比为4%。在60℃时，产物Ⅰ的占比为7%，产物Ⅱ的占比为93%，这表明低温有利于产物Ⅰ的生成，高温有利于产物Ⅱ的生成，因此，选择较低温度（如20℃）并控制较短反应时间，可以获得更高产率的产物Ⅰ，D正确；故选D。 5．（2026·北京朝阳·二模）合成氨 生产流程示意图如下。 下列说法不正确的是 A．气体温度的大小：①<②<③ B．将原料气进行压缩、升温的目的；提高原料气的平衡转化率 C．冷却能分离出的原因：分子间可形成氢键，沸点远高于和，易液化 D．合成氨能耗较高的原因：分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 【答案】B 【解析】干燥净化的氮气和氢气经过压缩机加压，目的是使后面的反应速率加快、平衡正向移动，提高反应物的转化率，经过热交换装置提高进入氮气和氢气的温度，从而降低生成氨气的温度，冷却混合气体，节省能源，从热交换器出来的氮气和氢气进入铁触媒发生合成氨反应，温度进一步提高，生成的氨气等混合气体进入热交换器进行热量交换，之后冷却使氨气液化分离，氮气和氢气循环使用。根据分析可知①②③温度逐步提高，A正确；将原料气进行压缩目的是提高原料气的平衡转化率、加快反应速率，该反应为放热反应，升温时平衡逆向移动，原料气的平衡转化率降低，升温的目的是提高化学反应速率，B错误；分子间可形成氢键，沸点远高于和，易液化，故能冷却分离出NH3，C正确；分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量，所以合成氨能耗较高，D正确；故选B。 6．（2026·云南昭通·模拟预测）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如图。 下列说法不正确的是 A．能与稀硝酸发生氧化还原反应 B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．Ⅲ中用98.3%的浓硫酸吸收SO3可避免形成酸雾 【答案】B 【解析】工业生产硫酸的流程为：将黄铁矿在空气中加热，产物为等和，将净化、干燥后，通入催化反应室，与空气在催化剂作用下发生反应生成，在吸收塔中用98.3%浓硫酸吸收，最后得到硫酸。中含有+2价铁元素，稀硝酸具有强氧化性，可将+2价铁氧化为+3价，发生氧化还原反应，A正确；催化氧化反应中：催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，不能提高的平衡转化率；该反应正反应放热，升高温度平衡逆向移动，会降低平衡转化率，选择是为了保证催化剂活性、加快反应速率，B错误；黄铁矿煅烧会生成铁的氧化物固体废渣，硫磺燃烧只生成，无固体废渣，因此将黄铁矿换成硫磺可以减少废渣产生，C正确；若用水直接吸收，反应放热易形成酸雾，吸收效率低；用的浓硫酸吸收可避免形成酸雾，D正确；故选B。 7．工业上以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸的主要流程如下。 已知：步骤Ⅱ中SO2的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下表。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ中出炉气需净化，能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒 B．步骤Ⅱ中通入过量的空气，目的是提高SO2的平衡转化率 C．步骤Ⅱ实际生产中应选择和 D．步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式，提高SO3的吸收效率 【答案】C 【解析】A项，步骤Ⅰ中产生的二氧化硫不纯，含有杂质，因此步骤Ⅰ中出炉气需净化，能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒，故A正确；B项，步骤Ⅱ中通入过量的空气，目的是提供足够的氧气，使平衡正向移动，该操作可以提高SO2的平衡转化率，故B正确；C项，根据表格数据，450℃和10MPa时SO2的转化率最高，但压强由1MPa升高到10Mpa二氧化硫的转化率提升并不明显，因此实际生产中需要考虑成本和设备承受能力，通常选择450℃和1MPa，故C错误；D项，步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式，逆流喷淋可以增加气液接触面积，提高SO3的吸收效率，故D正确； 故选C。 ，B错误；绿矾受热易分解失去结晶水，且亚铁离子易被空气中的氧气氧化，所以步骤③为硫酸亚铁溶液在无氧环境下经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到绿矾，目的是控制条件防止绿矾氧化和分解，C正确；缺标准状况，无法依据22.4 L/mol计算生成1 mol FeO(OH)时，理论上需消耗空气的体积，D错误；故选C。 8.（2026高二上·江苏南京·一模）在恒压密闭容器中，充入起始量一定的和，主要发生下列反应： 反应I： 反应II： 达平衡时，转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性] 下列说法正确的是 A．反应I的 B．升高温度能提高的平衡产率 C．温度高于300℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I D．同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温低压条件下反应 【答案】C 【解析】反应I是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①是CO的选择性随温度的变化、曲线②是转化率随温度的变化。反应I能够自发进行，其，根据可知，，故A错误；反应I正向反应是吸热反应，反应Ⅱ正向反应是放热反应，升高温度，反应I正向移动，反应Ⅱ逆向移动，的平衡产率降低，故B错误；根据前面分析，曲线②是转化率随温度的变化曲线，温度高于300℃时，转化率随温度升高而增大，反应I为吸热反应，升温会促进其正向进行，使转化率增大；反应Ⅱ为放热反应，升温会使平衡逆向移动，使转化率减小，总转化率随温度升高而增大，说明此时起主导作用的是吸热的反应I，故C正确；反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应，要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择在低温高压条件下反应，故D错误；故选C。 9.（2026·北京·三模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是 A．断开键吸收的能量小于形成键与键放出的能量之和 B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态 C．400K时，对应氨的平衡转化率大于，是因为此情况下，对应的平衡常数比的大 D．生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂 【答案】D 【解析】氨分解反应为2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)，由图像知温度升高氨平衡转化率增大，说明正反应吸热ΔH>0。ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则断开6mol N-H键吸收的能量大于形成3mol H-H键与1mol N≡N键放出的能量之和，故A错误；该反应中N2和H2的物质的量之比始终为1:3，比值均是恒量，N2和H2的物质的量之比不变，反应不一定平衡，故B错误；平衡常数K仅与温度有关，400K时温度相同，p1和p4的K相等，故C错误；正反应吸热，高温可提高转化率，减小压强平衡正向移动，催化剂加快反应速率，所以生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂，故D正确；故选D。 10.（2026·湖南·一模）工业上利用乙烷和二氧化碳反应脱氢制乙烯的相关反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在923K条件下，向VL恒容密闭容器中充入与一定量发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时和CO的物质的量分数随起始投料比的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．若图中曲线p表示CO，则曲线m表示 B．为了提高乙烯的产率可选择高温 C．当时，平衡时体系中 D．在923K条件下，向容器中再充入和的平衡转化率增大 【答案】D 【解析】图中曲线p表示的物质为CO，随起始投料比比值增大，浓度增大，致使反应Ⅱ正向移动，浓度降低，致使反应Ⅰ也正向移动，乙烯浓度增大，但由于起始的物质的量的增加，乙烯的平衡物质的量分数减小，反应Ⅰ正向移动使乙烷的转化率增大，平衡物质的量减小，平衡物质的量分数减小，因此，乙烷的平衡物质的量分数改变量比乙烯的物质的量分数改变量变化大，故表示的曲线为m， A正确；反应Ⅰ的焓变大于0，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，的产率提高， B正确；当时，CO平衡物质的量分数为12%，曲线m与曲线n相交，，利用三段式分析计算： 平衡时为为xmol，，解得，平衡时CO为ymol，总气体物质的量为，代入，总气体为2.7mol，CO平衡物质的量分数为，解得，即平衡时体系中， C正确；恒温恒容条件下，向容器中再充入和，反应Ⅰ逆向移动，的平衡转化率减小， D错误；故选D。 11.（2026·安徽宿州·一模）合成氨是人类历史上首次实现规模化“从空气制面包”的关键技术，其核心意义在于解决了全球粮食安全的基础——氮肥来源问题，生产流程示意图如下。 下列有关合成氨说法正确的是 A．净化去除原料气中等杂质气体，可以防止催化剂中毒 B．合成氨温度控制在是因为该反应高温下自发 C．当时，反应达到平衡 D．压缩机加压时压强越大越好，无需考虑对设备和动力的要求 【答案】A 【解析】氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压，进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气，再经过热交换后冷却分离出液态氨，未反应完的氮气和氢气可循环利用。合成氨原料气中含有等杂质气体，可以使催化剂中毒，A正确；合成氨控制温度在是因为此时催化剂活性高，反应速率较快，B错误；反应到达平衡时，正逆反应速率相等，，C错误；压缩机加压时，压强过大会引发爆炸等问题，必须考虑对设备和动力的要求，D错误；故选A。 12.（2026·江苏·一模）利用管状透氧膜反应器实现乙醇-水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应为： 反应Ⅰ：C2H5OH(g) + H2O(g) = 2CO(g) + 4H2(g)  ∆H1 = + 256 kJ∙ mol-1。 反应Ⅱ：2C2H5OH(g) + 3O2(g) = 4CO2(g) + 6H2(g)  ∆H2 = -1107 kJ∙ mol-1。 反应Ⅲ：CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)  ∆H3 = -41 kJ∙ mol-1。 反应Ⅳ：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)  ∆H4。 一定温度下，将一定比例的C2H5OH、H2O、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模拟，控制，平衡时氢醇比随水醇比、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法不正确的是 A． B．水醇比为0时，管长度超过10cm后氢醇比下降的原因可能为O2氧化H2 C．水醇比为1、管长度为2cm，若C2H5OH、O2转化率为100%且，则管状透氧膜透过氧气0.3mol D．实际生产中，水醇比越大、管长度越短，氢气产率越高 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将Ⅱ-Ⅰ- Ⅲ得到Ⅳ，故，A正确；从图可知水醇比为0时，管长度超过10cm后氢醇比下降，可能为O2将氧化H2，导致氢气的量减少，从而使减小，B正确；由题可知，当水醇比为1，。当管长度为2cm，平衡时，，根据氢原子守恒可知；若C2H5OH、O2转化率为100%且，已知乙醇为1mol，根据碳原子守恒，、；根据氧原子守恒，则管状透氧膜透过氧气为，C正确；实际生产中，水醇比越大，氢气产率越高；水醇比为0时，膜管长度为10cm时氢气产率最高，D错误；故选D。 13.（2026·山东聊城·一模）使用与反应制过程中的主要反应如下： I．   II．   III．   在催化剂作用下，在时，若仅考虑上述反应，反应相同时间，的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A．反应在高温下更易自发进行 B．温度在165℃~205℃之间，体系中有存在 C．温度在225℃~235℃之间，反应I向右进行的程度大于反应Ⅲ D．选择合适催化剂，控制反应时间，可提高的平衡产率 【答案】C 【解析】由盖斯定律，反应Ⅰ-反应Ⅱ得，该反应，（气体分子数减少）。根据，低温下更易自发进行，高温下可能大于0，反应不易自发，A错误；在之间，的选择性较低，的选择性较高，说明反应Ⅲ（消耗）或反应Ⅱ（生成）的程度较大。但反应Ⅱ可能未发生或程度极小，因此无法直接证明体系中一定存在，B错误；在之间，的选择性较高，的选择性较低，说明生成的反应Ⅰ向右进行的程度，大于消耗的反应Ⅲ向右进行的程度，C正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率；控制反应时间只能影响产物的瞬时浓度，无法改变平衡时的产率，D错误；故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $