2.3 化学反应的方向同步练习2026‑2027学年上学期高二人教版化学选择性必修一
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应方向核心概念,通过基础辨析-综合应用-工业拓展三层设计,构建从概念理解到实际问题解决的知识巩固路径,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|
|----|----------|----------|
|基础层|焓变熵变概念、自发反应判据|1-10题以选择题形式辨析基础概念,如第1题综合焓变熵变判断反应方向|
|提升层|自由能计算、平衡移动影响因素|11-20题结合图像分析(如第21题ΔG-T图)和数据计算(如第4题平衡常数)|
|拓展层|工业反应条件优化|21-25题及填空题聚焦合成氨、甲醇制备等工业情境,如第22题分析合成氨工艺条件选择|
内容正文:
《选择性必修1 化学反应原理》
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三节 化学反应的方向
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.能够自发进行的反应一定是放热反应
B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变
D.非自发反应在任何条件下都不能实现
2.下列关于自发过程的叙述正确的是( )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
3.发展绿色甲醇产业有助于减少温室气体排放和空气污染。“零碳甲醇燃料”燃烧的过程中焓变和熵变均正确的是( )
A. B.
C. D.
4.甲烷水蒸气重整过程反应体系复杂,主要发生的反应如下:
Ⅰ.甲烷水蒸气重整反应: /mol
Ⅱ.水汽反应:
Ⅲ.甲烷水蒸气直接重整反应:
甲烷水蒸气重整过程中随温度变化趋势如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅱ为
B.在时,水汽反应能自发进行,甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应不能自发进行
C.甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应的均大于0
D.加压和升温均有利于提高甲烷水蒸气重整反应的速率和提高甲烷的平衡转化率
5.下列内容与结论相对应的是( )
选项
内容
结论
A
变成
该过程的
B
常温下,硝酸铵固体溶于水可自发进行
该过程的
C
一个反应的
反应一定不能自发进行
D
反应在任意温度下都不能自发进行
6.下列关于的说法正确的是( )
A.上述反应的
B.上述反应的平衡常数
C.及时分离可加快反应达到平衡状态
D.上述反应中每生成,转移电子的数目为
7.下列说法正确的是( )
A.水蒸气液态水冰,熵依次增加
B.自发进行的反应一定迅速
C.对于气体反应,其他条件不变,增大压强反应速率加快,与活化分子百分数无关
D.可逆反应,若总键能:反应物>生成物,则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
8.已知:,下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
B.该反应熵增,所以一定可以自发进行
C.该反应中,所以高温可以自发进行
D.自发进行的反应可能是放热反应,不能自发进行的反应都是吸热反应
9.下列说法正确的是( )
A.反应在任何温度下都不能自发进行
B.知道了某过程有自发性之后,就能确定该过程一定会发生
C.一定温度下,反应的
D.在低温条件下能自发进行的反应在高温条件下也一定能自发进行
10.制备水煤气的反应,下列说法正确的是( )
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
11.下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是( )
A.在不同状态时的熵值:
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
D.能否自发进行与温度有关
12.硫酸工业中,通过下列反应使转化为,下列关于该过程实际生产中条件选择的说法错误的是( )
A.选择温度为是综合考虑了速率和平衡
B.选择压强为常压主要是出于控制成本角度考虑
C.通入过量空气可以提高的转化率
D.回收利用尾气中的,可以防止环境污染,同时提高其转化率
13.工业合成甲醇的原理为,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.“干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B.合成甲醇时压强越大越好
C.“冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D.采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
14.纳米钴常作为加氢反应的催化剂:CO+。下列说法正确的是( )
A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应的转化率
B.缩小容器容积,平衡向正反应方向移动,的浓度增大
C.从平衡体系中分离出能加快正反应速率
D.工业生产中采用高温条件,其目的是提高的平衡转化率
15.将足量A放入密闭容器中,发生反应 ,下列说法正确的是( )
A.该反应在任意温度下均能自发
B.平衡后,恒容恒温充入氦气使压强增大,平衡逆向移动
C.平衡后,恒容下降低温度,再次平衡后气体中C的体积分数减小
D.平衡后,恒温恒容下,加入A,平衡正向移动
16.下列有关反应 的说法正确的是( )
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.其他条件一定,平衡时压缩体积增大压强,v(正)减小,v(逆)增大
C.通入,平衡正向移动,的平衡转化率增大
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
17.原料生成的反应进程中,总反应包含3个基元反应。该反应的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.为吸热反应 B.反应速率最慢的基元反应:
C.升高温度,减小,、均不变 D.升高温度,X的平衡转化率减小
18.已知热化学方程式如下:
①
②
下列叙述正确的是( )
A.反应①在较高温度下能自发进行
B.其他条件不变,升高温度,反应①的正反应速率减小,逆反应速率增大
C.其他条件不变,升高温度,反应②的平衡常数增大
D.其他条件不变,加入催化剂,反应②中的平衡转化率增大
19.TiO2在电子、光学和催化剂领域有广泛应用,工业上用TiCl4制备TiO2的反应原理如下: ΔH=-178 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.反应能自发进行主要是由熵增驱动
B.上述反应的平衡常数K=
C.反应中每转移2NA个电子,消耗11.2 L O2
D.升高温度,活化能降低,化学反应速率加快
20.工业上用NH3还原N2O,发生反应: ,下列叙述正确的是( )
A.该反应只在较高温度下自发进行
B.该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为3:4
C.每生成28 g N2转移电子数约为
D.该反应的平衡常数表达式K=
21.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
22.工业合成氨的反应为 。为了在实际生产中同时兼顾反应速率和平衡转化率,以获得最佳的经济效益,需要对反应条件进行综合调控。下列关于工艺条件选择的分析中错误的是( )
A.采用高压既能增大反应速率,又能提高原料转化率
B.选择400~500℃的较高温度,主要是因为该温度下氨的平衡产率最大
C.使用铁触媒能缩短达到平衡的时间,但不能改变平衡混合物的组成
D.在生产过程中将生成的氨气及时液化分离,可以促使平衡正向移动
23.工业上通过反应 制“灰氢”。在某密闭容器中发生该反应(C足量),测得在温度分别为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化的曲线如图所示:
关于图中甲、乙、丙三处平衡,下列说法正确的是( )
A.正反应速率:甲>丙
B.化学平衡常数:乙=丙
C.的平衡转化率:丙>甲
D.混合气体的平均相对分子质量:乙>甲
24.在某密闭容器中发生反应: (已知Z为红棕色气体,X和Y均为无色气体)。下列关于该反应的叙述正确的是( )
A.保持温度、压强不变,充入少量惰性气体(无色),平衡逆向移动,气体颜色变深
B.保持温度不变,增大容器容积,平衡逆向移动,气体的颜色变浅
C.保持容器容积不变,升高温度,平衡正向移动,气体的颜色变深
D.其他条件不变,加入合适催化剂的瞬间,正反应速率加快,逆反应速率不变
25.在恒容密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,下列分析中正确的是( )
A.图中t0时刻改变的条件是充入了CO(g)或H2O(g)
B.图中t0时刻改变的条件是充入了CO2(g)或H2(g)
C.图中t0时刻改变的条件是增大压强
D.图中t0时刻改变的条件是升高温度
二、填空题
1.回答下列问题:
I.地下水中的氮污染主要是由引起的。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在双金属催化剂作用下,将硝酸盐还原成氮气:。
(1)下列说法错误的是___________(填序号)。
A.氮肥溶于水的过程中熵值增大
B.在酸性条件下,活泼金属与反应属于自发反应
C.双金属催化剂是该反应是否能自发进行的决定因素
(2)已知:的,均为正值),该反应___________(选填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
II.将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气 ,。
(3)该反应在___________(选填“高温下”“低温下”“任何温度下”或“一定不”)能自发。
III.
(4)汽车尾气含NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:,已知该反应在时,平衡常数,该温度下,某时刻测得容器内、NO的浓度分别为、和,此时反应___________(选填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
2.回答下列问题。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为 ,如表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
根据表中数据可判断___________(选填“<”“>”或“=”)0,此反应___________(选填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)甲醇水蒸气重整制氢是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源,当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO含量,以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
其对应的平衡常数分别为,其中随温度变化如表所示:
温度
0.5535
185.8
9939.5
1577
137.5
28.14
请回答:
反应Ⅱ能够自发进行的条件是___________(选填“低温”“高温”或“任何温度”),___________(选填“<”“>”或“=”)。
3.醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气、除去少量的一种新方法。其原理可分为甲醇化和甲烷化两个部分。
甲醇化:
甲烷化:
(1)下列措施有利于提高醇烃化过程中转化率的是___________(填字母)。
A.及时分离出 B.适当升高反应温度
C.使用高效的催化剂 D.适当增大压强
(2)甲醇化平衡常数可用表示;为平衡组分中各物质的物质的量分数。若与混合原料气中的体积分数为,经甲醇化后的平衡转化率为w,则___________(用含w的表达式表示)。
(3)测试两种催化剂在不同压强和温度条件下,甲醇化过程中催化效率如图所示:
从上图可知选择哪种催化剂较好___________(填a或b),理由是______________________。
4.现有反应:
(1)请你写出该反应的平衡常数的表达式:K=___________。
(2)830 K时,若起始时:,,平衡时CO的转化率为60%,则水蒸气的转化率为___________;K的数值为___________。1173 K时,该反应的平衡常数为0.78,则该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有___________ (填序号)。
A.增大压强 B.体积不变时充入稀有气体 C.降低温度 D.使用合适的催化剂
2
1
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
D
B
D
C
C
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
A
B
A
C
C
C
B
C
题号
21
22
23
24
25
答案
C
B
D
B
D
1.C
【详解】
根据=-T<0反应可自发进行,说明反应进行的自发性需综合考虑体系的焓变和熵变,而非自发反应在一定条件下可以实现,故答案选C.
2.C
【详解】
在一定条件下,不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程,所以自发过程也需要特定的条件,A、B项错误;可逆反应在不同的条件下可以向不同方向自发进行,C项正确;改变条件,可以使某些非自发过程转变为自发过程,D项错误。
3.D
【详解】甲醇的燃烧反应为熵增的放热反应,反应,故选D.
4.D
【详解】根据盖斯定律可知,反应反应反应Ⅰ,则反应Ⅱ为,A正确;由图可知,时水汽反应的,反应可自发进行,甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应的,反应不能自发进行,B正确;甲烷水蒸气重整反应和甲烷水蒸气直接重整反应均为气体体积增大的反应,均大于0,C正确;加压和升温均能提高甲烷水蒸气重整反应的速率,加压会使平衡逆向移动,使甲烷的平衡转化率降低,D错误。
5.B
【详解】
物质由气态变为液态,体系混乱度减小,即项不符合题意;硝酸铵固体溶于水是吸热过程,可自发进行,说明项符合题意;,根据复合判据可知,高温时,即高温条件下,反应能自发进行,C项不符合题意;由知,,故该反应在任意温度下都能自发进行,D项不符合题意。
6.D
【详解】
该反应的正反应是气体分子数增大的反应,则错误;平衡常数表达式的分子中缺少错误;及时分离出可使平衡正向进行程度增大,不能加快反应速率,故不能缩短反应达到平衡状态所需的时间,C错误;由热化学方程式可知,每生成时,C元素由0价升高到价,转移电子,D正确。
7.C
【详解】
体系混乱度越大,熵值越大,从水蒸气液态水冰,熵依次减小,A错误;反应能否自发进行取决于焓变和熵变,与反应速率无关,自发反应,反应速率可能快也可能慢,B错误;其他条件不变,增大压强,单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不变,C正确;可逆反应,若总键能:反应物>生成物,说明反应吸热,则升高温度平衡正向移动,反应物的转化率增大,D错误。
8.C
【详解】
该反应为吸热反应,,由反应自发进行的复合判据可知,当高温时可以自发进行,所以A错误、C正确;该反应,只有当时才能自发进行,即高温时才能自发进行,所以B错误;无论放热反应还是吸热反应只要就能自发进行,所以D错误。
9.C
【详解】
反应,根据能自发进行,则该反应在低温下能自发进行,故A错误;某过程有自发性是在一定条件下,如低温自发、高温自发,但不可确定该过程是否一定会发生,故B错误;反应是熔融氯化钠的电解,是吸热反应,,而反应后气体分子数增多,是熵增加的过程,,故C正确;根据自由能判据可知,某反应在低温条件下能自发进行,则该反应在高温条件下不一定能自发进行,故D错误。
10.B
【详解】
该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以,A错误;恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使的平衡转化率减小,C错误;化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,D错误;故选B.
11.D
【详解】
物质聚集状态不同熵值不同,气体液体固体S,故A错误;反应的自发性由焓变和熵变共同决定,该反应,常温不能自发,说明高温时,说明该反应的,故B错误;反应的自发性由焓变和熵变共同决定,故C错误;,由的反应可自发进行,可知能否自发进行与温度有关,故D正确。
12.C
【详解】
该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的产率增大,但温度过低反应速率太小,且影响催化剂的催化活性,是催化剂的活性温度,所以工业上选择温度为是综合考虑了速率和平衡,故A正确;常压下二氧化硫的转化率已经很高,增大压强,二氧化硫的平衡转化率虽然会提高,但变化不明显,且会增加设备成本,增大投资和能量消耗,所以选择压强为常压主要是出于控制成本角度考虑,故B正确;通入过量的空气,反应物氧气的浓度增大,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,故C错误;二氧化硫有毒,直接排放会污染环境,所以回收利用尾气中的二氧化硫,可以防止环境污染,同时提高其转化率,故D正确。
13.A
【详解】
步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒失活,确保工业生产过程中的效率和产品质量,故A正确;是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,增大反应物的转化率,但压强过大会增加对设备材料和制造的要求,提高投资费用,在实际生产中,压强的选择并不是越大越好,而是需要综合考虑多个因素,故B错误;是放热反应,“冷却装置”能提高原料平衡转化率,但不能提高反应速率,故C错误;是放热反应,采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率,故D错误。
14.B
【详解】
催化剂可加快反应速率,但不能使平衡发生移动,A错误;该反应的正反应是气体体积减小的反应,缩小容器的容积,平衡向正反应方向移动,但的浓度增大,B正确;从平衡体系中分离出,达到新的平衡,正、逆反应速率比原平衡慢,C错误;该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物转化率会降低,工业生产中采用高温条件,能提高化学反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,D错误。
15.A
【详解】
A.反应的,正反应气体总物质的量增大,故,根据自发反应判据,任意温度下均满足,因此该反应在任意温度下均能自发,A正确;
B.恒容恒温充入氦气,体系总压强增大,但气体、C的浓度均未发生改变,平衡不移动,B错误;
C.正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,反应生成的和C的物质的量之比始终为,因此C的体积分数始终保持不变,C错误;
D.为固体,固体浓度视为常数,加入不改变平衡体系中各物质的浓度,平衡不移动,D错误;
16.C
【详解】
A.该反应气体分子数减少,,且,根据,仅低温下反应可自发,并非任何温度下都能自发进行,A错误;
B.压缩体积增大压强时,反应物、生成物浓度均增大,(正)、(逆)均增大,B错误;
C.通入反应物,平衡正向移动,更多被消耗,的平衡转化率增大,C正确;
D.平衡常数仅与温度有关,恒温条件下加入催化剂,平衡常数不变,D错误;
故答案为C。
17.C
【详解】
A.的能量变化为反应物能量低于生成物能量,为吸热反应,A不符合题意;
B.基元反应的活化能越大,反应速率越慢,的活化能最大,反应速率最慢,B不符合题意;
C.、、分别代表三个基元反应的活化能,活化能是基元反应本身的固有属性,只与反应的路径、催化剂有关,与温度无关;升高温度时,分子能量升高,更多分子成为活化分子,但基元反应的活化能、、均不会发生改变,C符合题意;
D.总反应为反应物能量高于生成物能量的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,D不符合题意;
18.C
【详解】
A.反应①为放热,ΔH < 0,且气体分子数减少ΔS < 0,根据ΔG = ΔH-TΔS,低温时才自发,A错误;
B.升高温度通常使反应速率加快,反应①的正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增幅更大,B错误;
C.反应②为吸热ΔH>0,升高温度使平衡常数增大,C正确;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡状态,故N2O5的平衡转化率不变,D错误;
19.B
【详解】
A.该反应为放热反应,并且反应前后气体分子物质的量均为2 mol,熵变不大,因此反应自发主要由焓减驱动,A错误;
B.平衡常数表示生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和纯液体的浓度(浓度不变)不写入表达式,该表达式正确,B正确;
C.反应中氧元素价态从0价降至-2价,即每转移4 mol电子,消耗1 mol氧气,标况下的体积为22.4 L;则反应中每转移2NA 个电子,消耗标况下氧气的体积为11.2 L,题目未明确条件,无法确定体积,C错误;
D.升高温度,单位体积内活化分子百分数增加,反应速率加快;温度升高活化能不变,D错误;
20.C
【详解】
A.该反应,正反应气体物质的量增多,在任意温度下均能自发进行,故A错误;
B.NH3中N元素化合价由-3升高为0,N2O中N元素化合价由+1降低为0,该反应中,2 mol NH3被氧化生成1 mol N2(氧化产物),3 mol N2O被还原生成3 mol N2(还原产物),因此氧化产物与还原产物的质量之比为1:3,故B错误;
C.NH3中N元素化合价由-3升高为0,N2O中N元素化合价由+1降低为0,转移6mol电子生成4molN2,每生成28 g N2转移1.5mol电子,转移数约为 ,故C正确;
D.该反应的平衡常数表达式K=,故D错误;
21.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。
【详解】
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;
22.B
【详解】
A.根据勒夏特列原理,增大压强,平衡正向移动,有利于提高原料转化率,同时,压强增大,反应物浓度也增大,能提高反应速率,A正确;
B.合成氨反应是放热反应,低温才有利于平衡正向移动,从而提高氨的平衡产率,但温度过低,反应速率变慢,催化剂活性也低,没有经济效益,选择400~500℃是为了在保证催化剂有较高活性的前提下,获得一个可接受的反应速率,所以高温是为了反应速率,而非为了平衡产率,B错误;
C.催化剂能大大缩短达到平衡所需的时间,但不能使化学平衡发生移动,故不能改变平衡混合物的组成,C正确;
D.将氨气液化并分离出去,相当于降低了生成物的浓度,根据勒夏特列原理,平衡会正向移动,D正确;
23.D
【详解】
A.甲、丙两点温度相同,压强越大,正反应速率越快,故正反应速率:丙>甲,A项错误;
B.对吸热反应而言,温度越高,平衡正向移动,平衡体系中的体积分数越大,平衡常数越大,即,化学平衡常数:丙>乙,B项错误;
C.反应气体分子数增加,同一温度下,压强越大,平衡逆向移动,的平衡转化率越小,故甲>丙,C项错误;
D.反应气体分子数增加,所以正向进行程度越大,混合气体的平均相对分子质量越小,即平衡体系中的体积分数越大,混合气体的平均相对分子质量越小,D项正确;
24.B
【详解】
A.在恒温恒压下充入惰性气体,容器体积增大,各物质浓度降低,平衡向物质的量多的一边(逆反应方向)移动,但Z的浓度进一步减少,颜色应变浅而非变深,A错误;
B.增大容器容积(降低压强),平衡向物质的量多的逆反应方向移动,Z浓度降低,颜色变浅,B正确;
C.升高温度时,平衡向吸热的逆反应方向移动,Z浓度减少,颜色变浅,而非变深,C错误;
D.催化剂同时加快正、逆反应速率,加入瞬间两者均加快,D错误;
25.D
【详解】A.增大反应物浓度,t0时刻,正反应速率增加,逆反应速率不变,图像应为
B.增大生成物浓度,t0时刻,逆反应速率增加,正反应速率不变,图像应为
C.该反应分子数不变,增大压强时正逆反应速率同等倍数增大,平衡不移动,图像应为
D.该反应放热,升高温度时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,即吸热方向速率增大更多,逆反应速率大于正反应速率,与图像一致,D正确;
二、填空题
1.
(1)C
(2)无法判断是否能
(3)高温下
(4)向正反应方向进行
【详解】
(1)A.氮肥溶于水的过程中,电离为自由移动的离子,熵值增大,A正确;
B.在酸性条件下,活泼金属与发生氧化还原反应,反应放热,金属溶解并产生气体,熵增大,属于自发反应,B正确;
C.反应是否能自发进行取决于是否小于0,与催化剂无关,C错误;
故选C;
(2)该反应的,温度未知,不一定小于0,所以无法判断是否能自发进行;
(3)该反应的,根据ΔG=ΔH−TΔS,则在高温下能自发;
(4)已知反应在时,平衡常数,该温度下,某时刻测得容器内的浓度分别为和,此时浓度商,则反应向正反应方向进行。
2.
(1) < 较低
(2) 高温 >
【详解】
(1)由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即;该反应的∆S<0,根据反应自发进行的判据:,得出较低温度下有利于该反应自发进行;
(2)当温度升高时,反应Ⅱ的化学平衡常数K2增大,说明温度升高有利于反应Ⅱ正向进行,则反应Ⅱ为吸热反应,其焓变,反应Ⅱ为气体分子数增多的反应,反应Ⅱ的,根据反应自发进行的判据:,所以反应Ⅱ自发进行的条件是高温;根据盖斯定律,反应Ⅱ可由反应Ⅰ-反应Ⅲ得到, ,由于,所以。
3.
(1)AD
(2)
(3) b 达到较高催化效率时的压强小,达到较高催化效率时温度低且受温度影响小
【详解】
(1)及时分离出,平衡向正反应方向移动,转化率增大,故A正确;反应为放热反应,升高反应温度,平衡逆向移动,转化率减小,故B错误;使用高效的催化剂,催化剂不影响化学平衡,故C错误;反应为气体体积减小的反应,适当增大压强,平衡正向移动,转化率增大,故D正确;
(2)与混合原料气中的体积分数为,设参与反应的为,则为,经甲醇化后的平衡转化率为w,列三段式:
根据 ;
(3)由图可知,b催化剂达到较高催化效率时的压强小,达到较高催化效率时温度低且受温度影响小,故选择b催化剂。
4.
(1)
(2) 40% 1 放热
(3)C
【详解】
(1)反应平衡常数表达式为平衡状态下生成物浓度幂(以化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值,则该反应平衡常数表达式为;
(2)由题干信息可知,当温度为830 K时,CO的平衡转化率为60%,则CO的转化量,根据反应方程式可列出三段式:
则水蒸气的转化率。则化学平衡常数为。根据题干信息,当温度为1173 K时,该反应平衡常数为0.78,小于温度为830 K时的平衡常数,说明在高温下,反应物转化率降低,升温不利于反应正向进行,则该反应是放热反应;
(3)A.根据反应方程式,该反应是气体分子总数不变的反应,因此,改变压强对该反应的平衡移动没有影响,A错误;
B.当体积不变时,向反应体系中通入稀有气体,反应物和产物的浓度没有变化,其浓度商等于化学平衡常数,该反应平衡不移动,B错误;
C.由第(2)问分析可知,该反应是放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度会令该反应平衡向正反应方向移动,C正确;
D.使用催化剂可以改变反应速率,但无法影响平衡移动,D错误;
4
3
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
D
B
D
C
C
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
A
B
A
C
C
C
B
C
题号
21
22
23
24
25
答案
C
B
D
B
D
1.
(1)C
(2)无法判断是否能
(3)高温下
(4)向正反应方向进行
2.
(1) < 较低
(2) 高温 >
3.
(1)AD
(2)
(3) b 达到较高催化效率时的压强小,达到较高催化效率时温度低且受温度影响小
4.
(1)
(2) 40% 1 放热
(3)C
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