专题05 化学反应的方向与调控（期中真题汇编，上海专用）高二化学上学期

专题05 化学反应的方向与调控 3大高频考点 考点01 化学反应的方向 考点02 工业合成氨 考点03 化学反应的调控 考点01 化学反应的方向 1．（2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中）已知如下信息： 化学反应 (s，石墨) 有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解，以减少的排放，你认为是否可行？简述判断的理由___________。 2．（2025-2026高二上·上海市市西中学·期中）I.和都是重要的化工产品。可分解制，提高分解技术，能促进氢能产业发展。已知：。 (1)下列能量变化示意图表示正确的是______。 A．        B．         C． (2)分解自发进行的温度可以为_______(不定项)。 A．298 K B．398 K C．498 K D．598 K II.一定温度下，分别向体积相同的恒容密闭容器中充入一定浓度，加入某催化剂后，测得不同催化剂表面积下浓度随时间的变化，如下表所示。 编号 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 (3)实验①中，0~20 min，用浓度变化表示的反应速率_____。 A． B． C． D． (4)解释实验②中，化学反应速率加快的原因：_____。 III.在一定温度和催化剂条件下，在2 L的密闭容器中发生分解反应(此时容器内总压为200 kpa)，各气态物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 (5)时容器内气体总物质的量是______mol。 A．0．28 B．0.24 C．0.14 D．0.08 (6)时将容器体积迅速缩小至1 L，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是________，说明理由：______。 A．a            B．b            C．c            D．d IV.肼()为二元弱碱。肼可作为卫星发射时的燃料。 (7)已知在298 K和100 kPa时，1 g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44 kJ的热。该反应的热化学方程式为：_____。 (8)水合肼()在水中的电离与一水合氨类似。水合肼第一步电离的方程式为：______。 (9)气体可用盐酸吸收。肼与氯化氢以相同的物质的量反应时，化学方程式为：_______。 考点02 工业合成氨 （2025-2026高二上·上海市嘉定区第一中学·期中）合成氨工业的巨大成功，改变了世界粮食生产的历史，解决了人类因人口增长所需要的粮食。1913年，Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：  。 1．下图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图，有关叙述错误的是___________。 A．状态Ⅰ和状态Ⅱ时，反应均处于平衡状态 B．状态Ⅰ变化为状态Ⅱ的过程，称为化学平衡移动 C．时刻平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 D．同一种反应物在状态Ⅰ和状态Ⅱ时，浓度不相等 2．为了提高合成氨工业中的转化率，以下可以采取的措施是___________(不定项选择) A．增大起始投料时 B．及时将生成的氨气冷却液化 C．将未参与反应的原料气循环利用 D．寻找更合适的低温使用催化剂 3．在恒容不同温度下，达到平衡时的体积百分数与投料比的关系图如图所示。 间的大小关系是___________。C点的平衡转化率为___________。 （2025-2026高二上·上海市风华中学·期中）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。 4．合成氨工业中，使用的催化剂为____________________。 A．以铁为主的催化剂    B． 以钒为主的催化剂    C． 以银为主的催化剂 5．工业合成氨中，一般以氢氮比为 2．8~2．9 来进行合成氨，其原因是：_________________________________。 一种工业合成氨的简易流程图如下所示： 6．分离氨利用了氨气____________________的性质。 7．如图为 500℃、60．0MPa 条件下，合成氨反应原料气 投料比与平衡时氨气体积分数的关系，根据图中a点计算此时氮气的平衡转化率为____________________%（结果保留一位小数）。 科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入 9.0 mol 氮气和 23.0 mol 氢气，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强 P 的关系如图： 8．T1、T2、T3 的大小排序：____________________。 9．在T2、60.0MPa 的条件下，A点v正 ____________________v逆（填写“大于”，“小于”或“等于”）。 考点03 化学反应的调控 （2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中）硫酸工业生产的核心阶段是转化，转化率越高，则硫的利用率越高，对环境影响也越小。 1．写出转化过程中的化学方程式：_________________。 2．如图是转化过程的装置，该装置的优点是___________。 A．充分利用热能 B．防止形成酸雾 C．完全转化SO2 D．获取纯净SO3 3．图中b口处的气体是___________。 A．低温的 SO2、O2 B．低温的SO2、O2和 SO3 C．高温的 SO2、O2 D．高温的SO2、O2和 SO3 4．若反应在恒容密闭容器中进行，下列有关说法正确的是___________。 A．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 B．其他条件不变时，向容器内充入Ne，SO3的生成速率会增大 C．使用合适的高效催化剂，可以实现SO3的完全转化 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 5．将2 mol SO2和2 mol O2通入容积为1 L的恒容密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡时SO3为0.4 mol。若将1 mol SO2和1 mol O2通入相同的密闭容器中，同一温度下反应达到新的平衡时，SO3的物质的量是___________。 A．0．4 mol B．0.2 mol C．大于0.2 mol ，小于0.4 mol D．小于0.2 mol （2025-2026高二上·上海市闵行中学·期中）人类的生活离不开化工产品。化工产品的生产涉及反应原理、物料选择、能源消耗、工艺流程、环境保护等许多问题。请回答下列问题： 6．下列符合实际并用于工业生产的是______。 A．NaOH与盐酸中和反应制NaCl B．和光照制HCl C．通入澄清石灰水中制漂白粉 D．用硫黄制硫酸 7．有关工业制硫酸的下列说法中，错误的是______。（不定项） A．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 B．吸收塔用浓度为浓硫酸吸收三氧化硫 C．转化器中装有催化剂 D．以硫黄为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉 8．在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔（如图）中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是______。 A．从①处通入的气体中含大量，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸 工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、转化器、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 9．写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：______。 10．图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的______、______。 11．从乙装置中出来的气体有______。 12．丙装置的作用为______，丁中的现象为______。 13．本实验设计还存在的较明显缺陷是______。 （2025-2026高二上·上海市上海大学附属中学·期中）硫是人类较早认识的化学元素。硫元素也是生命元素，在自然界中有重要的循环过程。人类对硫元素的利用，其本质就是通过各种化学反应，实现物质之间的转化。 依据下图中硫元素及其化合物的转化关系，回答问题： 14．X可使溴水褪色，体现了_________。 A．氧化性        B．还原性        C．漂白性        D．酸性 请写出该反应的离子方程式_________。 15．反应③可表示为，当生成1 mol S时，转移的电子为_________mol。也可表示为，当生成1 mol S时，转移的电子为_________mol。(保留2位小数) 16．①硫酸工业中，为合理利用反应中产生的热量，热交换器与_________设备合为一体。 ②下图中，Y处的气体是_________。 A．低温的、        B．低温的、和 C．高温的、       D．高温的、和 一定温度下，在容积为2 L的密闭容器内，通入一定量的和空气，在给定条件下发生反应生成的物质的量浓度变化如下图所示： 17．不能说明反应已达平衡状态的是_________。(不定项) A． B．气体压强不变 C．浓度不再发生变化 D．气体密度不变 18．在6 min时，可能改变的条件是_________。(不定项) A．降低温度 B．增加浓度 C．减小压强 D．增加浓度 19．若在2 min内，气体的物质的量减少了0.08 mol，则这段时间内用表示的平均反应速率为_________。(写出计算过程) （2025-2026高二上·上海市上海师范大学附属嘉定高级中学·期中）在无机化工领域，盐酸、硫酸、硝酸是应用最广泛的三种酸，更是支撑该行业发展的重要支柱之一。 20．写出工业制备的反应原理的化学方程式：__________。 21．经水吸收得到盐酸。以下适合作为吸收装置的是__________。 工业上用黄铁矿制备硫酸的工艺如下图所示。 22．下列说法不正确的是__________。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中选择的压强是高压 C．步骤Ⅱ中使用双层催化和热交换器 D．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 某同学设计如图所示装置探究步骤Ⅱ中二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。已知装置A是用来制备。 23．装置B的作用可能是__________。 ①使、混合均匀 ②干燥气体 ③通过观察气泡的速率，控制气体通入比例 24．实验过程中，当表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因除了影响催化剂活性还有__________。 25．D中锥形瓶盛放的溶液可以是__________。 A．足量澄清石灰水 B．足量小苏打溶液 C．足量氯化钡溶液 D．足量稀硫酸 硝酸的生产工艺有多种。 26．工业制硝酸时，吸收塔中的水吸收是自发反应，为使更好被吸收，可采取措施是__________。 A．热水吸收 B．冷水吸收 C．温度无影响 D．无法判断 27．干馏法是最早记录的制备硝酸的方法，将硝酸钾受热分解后的气体用水吸收可获得硝酸，请补充完整下列方程式： ① ②________________________________________(填化学方程式)。 28．工业上曾使用浓硫酸和硝石制硝酸：，该反应主要体现的浓硫酸的特性是 __________。 29．（2025-2026高二上·上海市上海师范大学附属中学·期中）化工生产中反应条件的调控至关重要，能有效提高反应效率和产品产量。硫酸是最重要的化工产品之一。 (1)写出SO2催化氧化的化学反应方程式(指明具体条件)：_______。 (2)硫酸工业中通过_______合理利用反应中产生的热量。 A．沸腾炉 B．净化器 C．热交换器 D．吸收塔 (3)如图是SO2转化的设备“转化器”。 ①b处流出的气体是_______。 A．低温的SO2、O2、N2   B．低温的SO2、O2、N2和SO3    C．高温的SO2、O2、N2   D．高温的SO2、O2、N2和SO3 ②上图c处气体经热交换后再次催化氧化的目的：_______。 (4)合成氨反应是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。 ①工业合成氨在合成塔中一般选择20-50MPa的压强下进行反应，主要原因是_______。 ②合成氨反应中逆反应速率()与氨气的体积分数()的关系如下图所示，若降低温度再次达到平衡时，可能的点为_______。 A．A点          B．B点            C．C点             D．D点 (5)合成氨反应中，正反应速率逆反应速率，为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示： 表示正反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为_______(填“A”或“B”)。时，合成氨反应的平衡常数_______ (用和代数式表示)。 A．a             B．b (6)实验室利用如下图所示三个初始容积相同的容器①、②、③模拟合成氨，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol H2和1mol N2，一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质量的百分含量由大到小的顺序为_______(填容器编号)。 ①外有隔热套    ②    ③活塞可移动(不考虑活塞质量和摩擦系数) 30．（2025-2026高二上·上海市文建中学·期中）工业制备硫酸的主要过程如图所示，请回答下列问题： (1)过程i中： I．黄铁矿的主要成分——中的化合价为______________价。 II．为了提高黄铁矿燃烧的效率，可采取的措施为_________________________________________。 (2)过程ii中：涉及反应：(该反应为放热反应) I．关于该反应的化学平衡，下列叙述正确的是____________。 A．使用催化剂，可以使平衡正向移动     B．升高温度，可以使平衡正向移动 C．减小压强，有利于提高的平衡转化率     D．从反应器中分离出，有利于提高的平衡转化率 II．该反应常在、为催化剂条件下进行，仅从化学反应速率角度解释原因，下列叙述正确的是____________。(双选) A．该反应是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，因此温度不能过高 B．能显著提高反应速率 C．温度越高，反应速率越快，因此工业上应尽可能提高反应温度 D．是催化剂的活性温度区间，此时催化效率最高，反应速率较快 Ⅲ．在催化反应器中，被催化氧化为。某时刻，测得反应器内的浓度为。经过分钟的催化反应后，的浓度降至。这分钟内，以的浓度变化表示的平均反应速率为___________。 (3)过程Ⅲ中，常用_____________________吸收，原因为________________________。 (4)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生，若将这些废气直接排放至空气中，会形成酸雨，下列说法正确的是___________。(双选) A．小于的雨水是酸雨 B．酸雨的形成过程中，涉及氧化还原反应 C．工厂的烟囱造高些，可减少的排放量 D．向燃煤中加入生石灰后使用，可减少的排放量 （2025-2026高二上·上海市徐汇中学·期中）我国是世界上最大的合成氨生产国和消费国，氨在化工、农业、能源领域有着重要作用。 31．写出氨分子的结构式______，氨的分子构型是______。 32．一定条件下，工业合成氨的反应达到平衡，下列措施既能加快该反应的速率，又能增大反应物转化率的是________。 A．使用催化剂 B．移走氨气 C．提高反应温度 D．缩小容器体积 33．一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为 20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是______。 A．16.7% B．20% C．80% D．83.3% 34．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是______。 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高SO2的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．浓氨水中加入NaOH固体产生刺激性气味的气体 D．合成氨时，选定生产温度为 400-500℃，而不是常温 氨作为零碳燃料和氢能载体，能通过氨分解法制氨，对构建“氢能社会”发挥重要作用，对保障国家能源安全和实现“双碳”目标具有重要意义。 35．氨热分解法制氢：反应原理为2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，其能量变化如图 则该反应的ΔH=____kJ/mol，该反应能够自发进行的条件为______(填 “高温”“低温” 或 “任何温度”)；若在正催化剂条件下发生上述反应，反应的ΔH______(填 “增大”“减小” 或 “不变”)。 某温度下，不同催化剂体系中，氨气以一定流速通过绝热反应管(图1)，测得出口处氨气分解速率随温度变化曲线如图2所示(图2温度范围内，催化剂活性不变)。 36．下列说法正确的是_______(不定项) 。 A．催化效果最好的是催化剂Ⅲ B．如果用膜分离技术及时分离出H2，可以提高氨气的分解率 C．L1处与L3处氨分解反应的平衡常数K相等 D．要使X点变为c点可以通过对反应体系加压 37．温度越高，NH3的分解率越接近平衡分解率的原因是____________________________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应的方向与调控 3大高频考点 考点01 化学反应的方向 考点02 工业合成氨 考点03 化学反应的调控 考点01 化学反应的方向 1．（2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中）已知如下信息： 化学反应 (s，石墨) 有人提出采用适当的催化剂，用热分解法分解，以减少的排放，你认为是否可行？简述判断的理由___________。 【答案】不可行，因为ΔH > 0，ΔS < 0，故ΔG =ΔH - TΔS > 0，反应在任何温度下均不能自发进行 【详解】根据题目数据：，，恒成立，反应在任何条件下均不自发。催化剂仅能改变反应速率，无法改变ΔG。因此，热分解法分解CO2 不可行，故答案为：不可行，因为ΔH > 0，ΔS < 0，故ΔG =ΔH - TΔS > 0，反应在任何温度下均不能自发进行。 2．（2025-2026高二上·上海市市西中学·期中）I.和都是重要的化工产品。可分解制，提高分解技术，能促进氢能产业发展。已知：。 (1)下列能量变化示意图表示正确的是______。 A．        B．         C． (2)分解自发进行的温度可以为_______(不定项)。 A．298 K B．398 K C．498 K D．598 K II.一定温度下，分别向体积相同的恒容密闭容器中充入一定浓度，加入某催化剂后，测得不同催化剂表面积下浓度随时间的变化，如下表所示。 编号 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 (3)实验①中，0~20 min，用浓度变化表示的反应速率_____。 A． B． C． D． (4)解释实验②中，化学反应速率加快的原因：_____。 III.在一定温度和催化剂条件下，在2 L的密闭容器中发生分解反应(此时容器内总压为200 kpa)，各气态物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 (5)时容器内气体总物质的量是______mol。 A．0．28 B．0.24 C．0.14 D．0.08 (6)时将容器体积迅速缩小至1 L，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是________，说明理由：______。 A．a            B．b            C．c            D．d IV.肼()为二元弱碱。肼可作为卫星发射时的燃料。 (7)已知在298 K和100 kPa时，1 g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44 kJ的热。该反应的热化学方程式为：_____。 (8)水合肼()在水中的电离与一水合氨类似。水合肼第一步电离的方程式为：______。 (9)气体可用盐酸吸收。肼与氯化氢以相同的物质的量反应时，化学方程式为：_______。 【答案】(1)C (2)CD (3)A (4)催化剂表面积增大，反应物与催化剂的接触面积增大，反应速率加快 (5)C (6) B 体积迅速缩小，压强增大，分压瞬间增大，平衡逆向移动，分压减小 (7) (8) (9) 【详解】（1）根据方程式，可知反应为是吸热反应，反应物（）能量低于生成物（），且需体现活化能（反应过程中能量先升高），选项C体现反应物能量低于生成物，且包含活化能，正确，故选C； （2）自发反应需满足,，根据计算，故选择CD； （3）实验①中，0~20 min，,根据反应方程式，，则，故选A； （4）实验②表面积为2a，实验①为a，实验②催化剂表面积增大，反应物与催化剂的接触面积增大，反应速率加快； （5）反应初始：n()=0.1 mol，总压p总=200 kpa，根据理想气体定律，温度、体积不变时，总压与总物质的量成正比，根据反应，初始=0.1 mol，总压p总=200 kpa，如图可知，时 kpa，则总物质的量：=0.1 molmol，故选C； （6）如图可知，时刻120 kpa的两条曲线为和，40 kPa的曲线为，当时将容器体积迅速缩小至1 L，瞬间分压变为原来的2倍，但压缩体积增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动（逆向移动），的分压会略有减小（但仍大于原分压），b曲线满足瞬间增大、随后略有下降，故答案选B； （7）1 g液态肼燃烧生成氮气和液态水，释放19.44 kJ的热，肼的摩尔质量为32 g/mol，则1 mol液态肼燃烧放热：19.44 kJ×32=622.08 kJ，热化学方程式需注明物质状态，焓变为负（放热）：； （8）类比一水合氨，，因此水合肼第一步电离为； （9）是二元弱碱，与等物质的量的HCl反应时，仅结合1个，产物为：。 考点02 工业合成氨 （2025-2026高二上·上海市嘉定区第一中学·期中）合成氨工业的巨大成功，改变了世界粮食生产的历史，解决了人类因人口增长所需要的粮食。1913年，Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：  。 1．下图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图，有关叙述错误的是___________。 A．状态Ⅰ和状态Ⅱ时，反应均处于平衡状态 B．状态Ⅰ变化为状态Ⅱ的过程，称为化学平衡移动 C．时刻平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 D．同一种反应物在状态Ⅰ和状态Ⅱ时，浓度不相等 2．为了提高合成氨工业中的转化率，以下可以采取的措施是___________(不定项选择) A．增大起始投料时 B．及时将生成的氨气冷却液化 C．将未参与反应的原料气循环利用 D．寻找更合适的低温使用催化剂 3．在恒容不同温度下，达到平衡时的体积百分数与投料比的关系图如图所示。 间的大小关系是___________。C点的平衡转化率为___________。 【答案】1．C 22．BC 3．KA=KC >KB 40% 【详解】1．A．平衡时，有v正=v逆，所以状态Ⅰ和状态Ⅱ时，反应均处于平衡状态，A正确； B．状态Ⅰ变化为状态Ⅱ的过程，分别对应两个平衡状态，都处于化学平衡状态，所以称为化学平衡移动，B正确； C．根据图像，t1时刻改变条件瞬间，逆反应速率不变，正反应速率增大，说明是增加反应物浓度，化学平衡常数只随温度改变而改变，则平衡常数不变，C错误； D．t1时刻改变反应物浓度，再次建立平衡时，反应物浓度增大，所以浓度不相等，D正确， 故选C； 2．A．增大起始投料时，增加氢气的量不能完全转化，的转化率减小，A错误； B．及时将生成的氨气冷却液化，减小生成物浓度，平衡正向移动，的转化率增大，B正确； C．将未参与反应的原料气循环利用，可使更多的氢气转化为氨气，的转化率增大，C正确； D．使用催化剂不影响平衡移动，的转化率不变，D错误； 故选BC； 3．平衡常数只受温度的影响，AC对应温度相同的则平衡常数相同，B点的氨气含量较低，则反应正向进行程度小于C，平衡常数小于C，则KA=KC >KB；在恒容下，假设投入1 mol氮气、3 mol氢气，设反应了a mol氮气，列三段式：，C点平衡时氨气的含量为25%，则，a=0.4 mol，则H2的平衡转化率为。 （2025-2026高二上·上海市风华中学·期中）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。 4．合成氨工业中，使用的催化剂为____________________。 A．以铁为主的催化剂    B． 以钒为主的催化剂    C． 以银为主的催化剂 5．工业合成氨中，一般以氢氮比为 2．8~2．9 来进行合成氨，其原因是：_________________________________。 一种工业合成氨的简易流程图如下所示： 6．分离氨利用了氨气____________________的性质。 7．如图为 500℃、60．0MPa 条件下，合成氨反应原料气 投料比与平衡时氨气体积分数的关系，根据图中a点计算此时氮气的平衡转化率为____________________%（结果保留一位小数）。 科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入 9.0 mol 氮气和 23.0 mol 氢气，不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强 P 的关系如图： 8．T1、T2、T3 的大小排序：____________________。 9．在T2、60.0MPa 的条件下，A点v正 ____________________v逆（填写“大于”，“小于”或“等于”）。 【答案】4．A 5．增大相对廉价的氮气浓度，提高相对昂贵的氢气的转化率，降低生产成本 6．易液化 7．59.2 8． 9．大于 【详解】4．工业合成氨反应中，为了加快反应速率，通常使用铁触媒作为催化剂，即以铁为主的催化剂，故选A。 5．合成氨反应的化学方程式为 ，理论上氢气和氮气的物质的量之比为 。实际生产中，由于氢气的制取成本远高于氮气，适当降低氢氮比（即让氮气相对过量），根据平衡移动原理，可以促使平衡正向移动，从而提高相对昂贵的氢气的转化率，降低整体生产成本。 6．流程图中通过“冷却”操作将混合气体中的氨气转化为“液氨”分离出来，这利用了氨气沸点较高、极易液化的物理性质。 7．由图可知，a点时氢气与氮气的投料比为 ，此时达到平衡后氨气的体积分数为 。设初始投入的 为，为，反应转化的为。列出三段式： ，平衡时混合气体的总物质的量为 。 根据题意，氨气的体积分数为 ，解得 。 则此时氮气的平衡转化率为 。 8．合成氨反应 是一个放热反应（）。在相同压强下，升高温度，化学平衡会向逆反应方向（吸热方向）移动，导致平衡混合物中氨气的体积分数减小。观察图像可知，在相同压强下，氨气的体积分数大小关系为 ，因此对应的温度大小关系为 。 9．由图可知，在 、 的条件下，反应达到平衡时氨气的体积分数应为 。而A点时氨气的体积分数仅为 ，低于平衡时的体积分数，说明此时反应尚未达到平衡状态，反应正在向正反应方向进行以建立平衡，因此正反应速率大于逆反应速率，即 。 考点03 化学反应的调控 （2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中）硫酸工业生产的核心阶段是转化，转化率越高，则硫的利用率越高，对环境影响也越小。 1．写出转化过程中的化学方程式：_________________。 2．如图是转化过程的装置，该装置的优点是___________。 A．充分利用热能 B．防止形成酸雾 C．完全转化SO2 D．获取纯净SO3 3．图中b口处的气体是___________。 A．低温的 SO2、O2 B．低温的SO2、O2和 SO3 C．高温的 SO2、O2 D．高温的SO2、O2和 SO3 4．若反应在恒容密闭容器中进行，下列有关说法正确的是___________。 A．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 B．其他条件不变时，向容器内充入Ne，SO3的生成速率会增大 C．使用合适的高效催化剂，可以实现SO3的完全转化 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 5．将2 mol SO2和2 mol O2通入容积为1 L的恒容密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡时SO3为0.4 mol。若将1 mol SO2和1 mol O2通入相同的密闭容器中，同一温度下反应达到新的平衡时，SO3的物质的量是___________。 A．0．4 mol B．0.2 mol C．大于0.2 mol ，小于0.4 mol D．小于0.2 mol 【答案】1． 2．A 3．C 4．D 5．D 【详解】1．硫酸工业生产的转化阶段是二氧化硫在催化剂和加热条件下被氧化为三氧化硫，该反应为可逆反应，化学方程式为。 2．题图装置为接触室，内部装有热交换器。反应放出的热量通过热交换器传递给未反应的冷气体，使冷气体预热达到反应所需的温度，同时使反应后的热气体冷却，从而达到充分利用热能的目的，故选A。 3．常温或低温下的和混合气体从a口进入热交换器，在管外吸收管内反应后热气体的热量而被加热，随后从b口流出，因此b口处的气体是高温的和，故选C。 4．A．化学平衡是动态平衡，达到平衡时正、逆反应速率相等且不为零，A错误； B．在恒容密闭容器中充入惰性气体，反应体系中各反应物和生成物的浓度均保持不变，因此反应速率不变，B错误； C．该反应为可逆反应，无论使用何种催化剂，反应物都不能完全转化，C错误； D．通过改变温度、压强等反应条件，可以使化学平衡发生移动，从而提高该反应进行的程度（即提高转化率），D正确。 故选D。 5．原平衡中起始通入和，平衡时生成，此时的转化率为。若在相同容积的容器中通入和，其建立的新平衡等效于在原平衡的基础上将容器容积扩大为原来的倍（即减小压强）。减小压强，平衡向气体分子数增多的方向（即逆反应方向）移动，导致的转化率降低，即新平衡的转化率小于。因此，新平衡时生成的的物质的量小于，故选D。 （2025-2026高二上·上海市闵行中学·期中）人类的生活离不开化工产品。化工产品的生产涉及反应原理、物料选择、能源消耗、工艺流程、环境保护等许多问题。请回答下列问题： 6．下列符合实际并用于工业生产的是______。 A．NaOH与盐酸中和反应制NaCl B．和光照制HCl C．通入澄清石灰水中制漂白粉 D．用硫黄制硫酸 7．有关工业制硫酸的下列说法中，错误的是______。（不定项） A．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 B．吸收塔用浓度为浓硫酸吸收三氧化硫 C．转化器中装有催化剂 D．以硫黄为原料制硫酸使用的设备之一是沸腾炉 8．在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔（如图）中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是______。 A．从①处通入的气体中含大量，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸 工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、转化器、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 9．写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：______。 10．图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的______、______。 11．从乙装置中出来的气体有______。 12．丙装置的作用为______，丁中的现象为______。 13．本实验设计还存在的较明显缺陷是______。 【答案】6．D 7．D 8．C 9． 10．转化器或接触室 吸收塔 11． 12．吸收三氧化硫制取硫酸 形成酸雾 13．缺少尾气吸收装置 【分析】仿照工业上制备硫酸工艺的流程，二氧化硫与氧气利用浓硫酸干燥；二氧化硫进入装置乙进行催化氧化为三氧化硫；利用丙装置吸收三氧化硫气体，生成硫酸；利用丁装置吸收三氧化硫气体制取硫酸，与丙装置进行对比。 【详解】6．A．工业生产中NaCl主要从海水里提取，A错误； B．H2和Cl2光照条件下会爆炸，不能用于工业制取HCl，B错误； C．澄清石灰水浓度太低，导致产率低，应该是将Cl2通入石灰乳制取漂白粉，C错误； D．硫黄与氧气反应生成SO2，SO2与氧气在催化剂作用下生成SO3，SO3被浓硫酸吸收生成硫酸，D正确； 故选D。 7．A．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生，A正确； B．吸收塔用浓度为浓硫酸吸收三氧化硫，可以防止形成酸雾，提高吸收效率，B正确； C．在二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的过程中，转化器中装有五氧化二钒作催化剂，加快反应速率，C正确； D．以硫黄为原料制硫酸时应使用硫黄燃烧炉或焚硫炉，D错误； 故选D。 8．A．从①处通入的气体中含大量SO3，整个吸收操作采取逆流的形式，可尽可能多的吸收SO3，A正确； B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积，B正确； C．从③处导出的气体含有少量SO2，二氧化硫有毒，不可直接排入大气，C错误； D．从④处流出的是发烟硫酸，可用水或稀硫酸稀释，D正确； 故选C。 9．沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式为：。 10．工业上制硫酸设备分为沸腾炉、接触室、吸收塔，乙装置中有催化剂，是将二氧化硫催化氧化为三氧化硫的装置，相当于接触室；丙装置中盛装浓硫酸，用于吸收三氧化硫，相当于吸收塔。 11．由于二氧化硫的催化氧化是可逆反应，所以从乙装置中出来的气体有：。 12．丙装置中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫制取硫酸；丁装置中是用水吸收三氧化硫制硫酸，三氧化硫溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾。 13．实验过程中会有未反应完的二氧化硫等尾气，二氧化硫是有毒气体，会污染空气，而本实验缺少尾气吸收装置。 （2025-2026高二上·上海市上海大学附属中学·期中）硫是人类较早认识的化学元素。硫元素也是生命元素，在自然界中有重要的循环过程。人类对硫元素的利用，其本质就是通过各种化学反应，实现物质之间的转化。 依据下图中硫元素及其化合物的转化关系，回答问题： 14．X可使溴水褪色，体现了_________。 A．氧化性        B．还原性        C．漂白性        D．酸性 请写出该反应的离子方程式_________。 15．反应③可表示为，当生成1 mol S时，转移的电子为_________mol。也可表示为，当生成1 mol S时，转移的电子为_________mol。(保留2位小数) 16．①硫酸工业中，为合理利用反应中产生的热量，热交换器与_________设备合为一体。 ②下图中，Y处的气体是_________。 A．低温的、        B．低温的、和 C．高温的、       D．高温的、和 一定温度下，在容积为2 L的密闭容器内，通入一定量的和空气，在给定条件下发生反应生成的物质的量浓度变化如下图所示： 17．不能说明反应已达平衡状态的是_________。(不定项) A． B．气体压强不变 C．浓度不再发生变化 D．气体密度不变 18．在6 min时，可能改变的条件是_________。(不定项) A．降低温度 B．增加浓度 C．减小压强 D．增加浓度 19．若在2 min内，气体的物质的量减少了0.08 mol，则这段时间内用表示的平均反应速率为_________。(写出计算过程) 【答案】14．B 15．2 16．接触室 C 17．D 18．AB 19．依据化学方程式，每生成，气体总物质的量减少；已知在内气体的物质的量减少了，则生成的的物质的量为；已知容器容积，则这段时间内的浓度变化量为；用表示的平均反应速率为 【详解】14．根据图示中硫元素的转化关系及物质分类，的化合价为价，且属于氧化物，故为，能够使溴水褪色，是因为溴水中的具有氧化性，能将氧化为硫酸，该反应体现了的还原性，故答案选；该反应的离子方程式为。 15．在反应中，元素的化合价从价升高到价，失去个电子，故生成 时，转移的电子数目为；在反应中，中的失去电子，中的得到电子，生成单质共需转移电子，因此生成 时转移的电子为。 16．①工业制备硫酸时，转化为的催化氧化反应在接触室中进行，应为放热反应，为了合理利用反应放出的热量以预热进入体系的冷气体，常将热交换器与接触室合为一体； ②图示设备为内置热交换器的接触室，冷反应气体（、）从下部进入管外吸热，而反应后生成的热气体进入管内放热降温；处排出的气体为经过预热后的高温混合气体（主要是、），随后进入上层催化剂进行反应，故答案选C。 17．在恒容密闭容器中发生反应，气体分子数减小； A．化学反应达到平衡时正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，由可推得，说明已达平衡状态； B．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容条件下，体系压强随着反应的进行而变化，压强保持不变即可说明反应已达平衡状态； C．浓度保持不变是化学平衡的直接标志； D．由于反应物和生成物全为气体，体系总质量守恒，且容器容积固定，混合气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能作为判断是否达到平衡的依据； 故答案选。 18．由浓度-时间图像可知，在时改变条件的瞬间，的浓度没有发生突变，但在之后其浓度逐渐增大，说明改变条件使化学平衡向正反应方向移动； A．该反应正向放热，降低温度的瞬间各物质浓度不变，随后平衡正向移动使浓度逐渐升高，符合题意； B．增加浓度的瞬间，的浓度不变，随后平衡正向移动使其浓度逐渐升高，符合题意； C．减小压强（即扩大容器体积）的瞬间，的浓度会急剧下降，不符合题意； D．增加浓度的瞬间，纵坐标的数值会突变增大，不符合题意； 故答案选AB。 19．依据化学方程式，每生成 ，气体总物质的量减少； 已知在内气体的物质的量减少了，则生成的的物质的量为； 已知容器容积，则这段时间内的浓度变化量为； 用表示的平均反应速率为。 （2025-2026高二上·上海市上海师范大学附属嘉定高级中学·期中）在无机化工领域，盐酸、硫酸、硝酸是应用最广泛的三种酸，更是支撑该行业发展的重要支柱之一。 20．写出工业制备的反应原理的化学方程式：__________。 21．经水吸收得到盐酸。以下适合作为吸收装置的是__________。 工业上用黄铁矿制备硫酸的工艺如下图所示。 22．下列说法不正确的是__________。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中选择的压强是高压 C．步骤Ⅱ中使用双层催化和热交换器 D．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 某同学设计如图所示装置探究步骤Ⅱ中二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。已知装置A是用来制备。 23．装置B的作用可能是__________。 ①使、混合均匀 ②干燥气体 ③通过观察气泡的速率，控制气体通入比例 24．实验过程中，当表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因除了影响催化剂活性还有__________。 25．D中锥形瓶盛放的溶液可以是__________。 A．足量澄清石灰水 B．足量小苏打溶液 C．足量氯化钡溶液 D．足量稀硫酸 硝酸的生产工艺有多种。 26．工业制硝酸时，吸收塔中的水吸收是自发反应，为使更好被吸收，可采取措施是__________。 A．热水吸收 B．冷水吸收 C．温度无影响 D．无法判断 27．干馏法是最早记录的制备硝酸的方法，将硝酸钾受热分解后的气体用水吸收可获得硝酸，请补充完整下列方程式： ① ②________________________________________(填化学方程式)。 28．工业上曾使用浓硫酸和硝石制硝酸：，该反应主要体现的浓硫酸的特性是 __________。 【答案】20． 21．A 22．B 23．①②③ 24．该反应为放热反应，温度过高会使平衡向逆反应方向移动，降低二氧化硫的转化率 25．C 26．B 27． 28．难挥发性（或高沸点） 【详解】20．工业制HCl是让氢气在氯气中安静燃烧生成氯化氢，避免直接混合光照发生爆炸，方程式为：； 21．A．氯化氢气体由下部进入，水由上部喷淋，气液逆流且接触面积大，有利于充分吸收，A正确； B．氯化氢与水同向向下流动，气液接触不如逆流充分，不适合作为最佳吸收装置，B错误； C．直接鼓泡吸收的气液接触面积较小、阻力较大，且氯化氢极易溶于水，存在倒吸风险，C错误； 故选A； 22．A．粉碎黄铁矿可以增大固体与氧气的接触面积，从而加快反应速率，A正确； B．工业制硫酸的SO2催化氧化步骤，常压下SO2的转化率已经很高，加压对设备要求高、提升收益小，实际选择常压而非高压，B错误； C．双层催化和热交换器可以利用反应放出的热量预热反应物，同时控制反应温度，提升转化率、节约能源，C正确； D．三氧化硫用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收，可避免形成酸雾，D正确； 故选B； 23．两路气体均通过装置B中的浓硫酸，浓硫酸可干燥气体；两路气体在瓶内汇合，可使二氧化硫和氧气混合均匀；观察两路气泡速率还能调节二者的通入比例，因此①②③均正确； 24．二氧化硫催化氧化为放热的可逆反应，催化剂表面红热说明反应放出大量热。短暂移开酒精灯可防止温度过高，避免平衡向逆反应方向移动而降低二氧化硫的转化率； 25．A．澄清石灰水会同时吸收二氧化硫，不能使剩余二氧化硫继续进入装置E并使品红溶液褪色，A错误； B．小苏打溶液会吸收二氧化硫，且不能产生题述的稳定白色沉淀，B错误； C．三氧化硫进入氯化钡溶液后形成硫酸根并生成硫酸钡白色沉淀，未反应的二氧化硫可继续进入装置E使品红溶液褪色，C正确； D．稀硫酸不能与三氧化硫形成题述白色沉淀，D错误； 故选C； 26．A．升高温度会降低二氧化氮在水中的溶解度，不利于吸收，A错误； B．降低温度有利于二氧化氮溶解并被水吸收，所以应采用冷水吸收，B正确； C．温度会影响气体溶解和吸收效果，并非没有影响，C错误； D．根据气体溶解度随温度降低而增大的规律可以判断吸收措施，D错误； 故选B； 27．硝酸钾高温分解产生一氧化氮和氧气，一氧化氮被氧气氧化并在水中生成硝酸。合并反应可得：； 28．加热时，难挥发的浓硫酸与硝酸钠反应生成易挥发的硝酸：；因此该反应主要体现浓硫酸的难挥发性（或高沸点）。 29．（2025-2026高二上·上海市上海师范大学附属中学·期中）化工生产中反应条件的调控至关重要，能有效提高反应效率和产品产量。硫酸是最重要的化工产品之一。 (1)写出SO2催化氧化的化学反应方程式(指明具体条件)：_______。 (2)硫酸工业中通过_______合理利用反应中产生的热量。 A．沸腾炉 B．净化器 C．热交换器 D．吸收塔 (3)如图是SO2转化的设备“转化器”。 ①b处流出的气体是_______。 A．低温的SO2、O2、N2   B．低温的SO2、O2、N2和SO3    C．高温的SO2、O2、N2   D．高温的SO2、O2、N2和SO3 ②上图c处气体经热交换后再次催化氧化的目的：_______。 (4)合成氨反应是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。 ①工业合成氨在合成塔中一般选择20-50MPa的压强下进行反应，主要原因是_______。 ②合成氨反应中逆反应速率()与氨气的体积分数()的关系如下图所示，若降低温度再次达到平衡时，可能的点为_______。 A．A点          B．B点            C．C点             D．D点 (5)合成氨反应中，正反应速率逆反应速率，为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示： 表示正反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为_______(填“A”或“B”)。时，合成氨反应的平衡常数_______ (用和代数式表示)。 A．a             B．b (6)实验室利用如下图所示三个初始容积相同的容器①、②、③模拟合成氨，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3mol H2和1mol N2，一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质量的百分含量由大到小的顺序为_______(填容器编号)。 ①外有隔热套    ②    ③活塞可移动(不考虑活塞质量和摩擦系数) 【答案】(1) (2)C (3) D 提高二氧化硫的转化率 (4) 压强过低速率低转化率低；压强过高对设备要求高，成本过高，且该压强下转化率较高 D (5) A (6)③②① 【详解】（1）催化氧化生成，该反应为可逆反应，反应条件为、作催化剂、常压，化学方程式为：； （2）硫酸工业中，的催化氧化是放热反应，通过热交换器可以预热即将参与反应的冷气体，同时冷却反应后的热气体，从而合理利用反应产生的热量，故选C； （3）① 转化器中与发生放热反应，且该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，通入的空气中含有不参与反应的，因此b处流出的气体是高温的、、和混合气体，故选D； ② c处气体经热交换后再次进入催化剂层进行氧化，目的是让未反应的进一步发生反应，从而提高的转化率； （4）①工业合成氨反应：，该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，能提高转化率，但压强过高对设备材质和动力要求极高，成本过高，综合考虑一般选择20-50MPa； ②合成氨为放热反应，降低温度，正、逆反应速率均减小（排除A、B点），平衡正向移动，氨气的体积分数增大，故可能的点为D； （5）合成氨为放热反应，升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常数减小，故曲线a表示正反应的平衡常数与温度的关系，故选A；达到平衡时，正逆反应速率相等，即，则，变形可得平衡常数； （6）容器②为恒温恒容；容器①为绝热恒容，反应放热导致体系温度升高，与②相比相当于升高温度，平衡逆向移动，的百分含量①<②；容器③为恒温恒压，反应正向进行时气体分子数减少，体积缩小，与②相比相当于增大压强，平衡正向移动，的百分含量③>②。因此达到平衡时各容器中的百分含量由大到小的顺序为③②①。 30．（2025-2026高二上·上海市文建中学·期中）工业制备硫酸的主要过程如图所示，请回答下列问题： (1)过程i中： I．黄铁矿的主要成分——中的化合价为______________价。 II．为了提高黄铁矿燃烧的效率，可采取的措施为_________________________________________。 (2)过程ii中：涉及反应：(该反应为放热反应) I．关于该反应的化学平衡，下列叙述正确的是____________。 A．使用催化剂，可以使平衡正向移动     B．升高温度，可以使平衡正向移动 C．减小压强，有利于提高的平衡转化率     D．从反应器中分离出，有利于提高的平衡转化率 II．该反应常在、为催化剂条件下进行，仅从化学反应速率角度解释原因，下列叙述正确的是____________。(双选) A．该反应是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，因此温度不能过高 B．能显著提高反应速率 C．温度越高，反应速率越快，因此工业上应尽可能提高反应温度 D．是催化剂的活性温度区间，此时催化效率最高，反应速率较快 Ⅲ．在催化反应器中，被催化氧化为。某时刻，测得反应器内的浓度为。经过分钟的催化反应后，的浓度降至。这分钟内，以的浓度变化表示的平均反应速率为___________。 (3)过程Ⅲ中，常用_____________________吸收，原因为________________________。 (4)煤矿中含有硫元素，在燃烧或冶炼时会产生，若将这些废气直接排放至空气中，会形成酸雨，下列说法正确的是___________。(双选) A．小于的雨水是酸雨 B．酸雨的形成过程中，涉及氧化还原反应 C．工厂的烟囱造高些，可减少的排放量 D．向燃煤中加入生石灰后使用，可减少的排放量 【答案】(1) 将黄铁矿粉碎（或通入过量的空气） (2) D BD (3) 的浓硫酸 用水吸收易形成酸雾，阻碍对的吸收 (4)BD 【分析】黄铁矿与空气中的氧气反应，生成，与空气中的氧气在的催化作用下反应，转化为，然后用的浓硫酸吸收，制得。 【详解】（1）化合物中元素的化合价代数和为零，在中的化合价为，由此可算出的化合价为；为了提高燃烧效率，可以将黄铁矿粉碎（增大反应物之间的接触面积）或通入过量空气（增加反应物浓度）； （2）A．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，A错误； B．已知正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度会使平衡逆向移动，B错误； C．该反应为气体分子数量减小的反应，根据勒夏特列原理，减小压强会使平衡逆向移动，从而使的平衡转化率降低，C错误； D．根据勒夏特列原理，降低产物的浓度，会使平衡正向移动，从而提高的平衡转化率，D正确； 故答案选D； A．该选项没有从反应速率角度进行解释，A错误； B．催化剂可降低反应活化能，增加活化分子数，提高反应速率，B正确； C．温度升高可以增加反应的活化分子数，从而提高反应速率，但温度过高会导致放热反应的逆向移动，从而降低反应物的转化率，此外，温度过高会使催化剂失活，催化效率下降，反应速率降低，因此在反应过程中不能尽量提高反应温度，C错误； D．温度会影响催化剂活性，应选择催化剂活性最高的温度区间来进行反应，以提高催化效率，D正确； 故答案选BD； ； （3）在制备的过程中，常用的浓硫酸吸收，而不是用水；因为用水吸收的过程中，强烈吸水，在空气中冒烟，生成硫酸并放出大量的热，此热量会使水蒸发，所产生的水蒸气和化合为硫酸酸雾，酸雾难以再被水吸收，它会随尾气排放，不仅使产率降低，还会造成环境污染； （4）A．酸雨的小于，A错误； B．SO2形成酸雨的过程中，SO2被氧化为SO3或亚硫酸被氧化为硫酸，均涉及氧化还原反应，B正确； C．烟囱造高些不能减少的排放量，这只能使在更高的地方排放，C错误； D．生石灰是碱性氧化物，可以和酸性氧化物反应，生成，从而达到减少排放的目的，D正确； 故答案选BD。 （2025-2026高二上·上海市徐汇中学·期中）我国是世界上最大的合成氨生产国和消费国，氨在化工、农业、能源领域有着重要作用。 31．写出氨分子的结构式______，氨的分子构型是______。 32．一定条件下，工业合成氨的反应达到平衡，下列措施既能加快该反应的速率，又能增大反应物转化率的是________。 A．使用催化剂 B．移走氨气 C．提高反应温度 D．缩小容器体积 33．一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为 20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是______。 A．16.7% B．20% C．80% D．83.3% 34．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是______。 A．工业上生产硫酸时，充入过量的空气以提高SO2的转化率 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．浓氨水中加入NaOH固体产生刺激性气味的气体 D．合成氨时，选定生产温度为 400-500℃，而不是常温 氨作为零碳燃料和氢能载体，能通过氨分解法制氨，对构建“氢能社会”发挥重要作用，对保障国家能源安全和实现“双碳”目标具有重要意义。 35．氨热分解法制氢：反应原理为2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，其能量变化如图 则该反应的ΔH=____kJ/mol，该反应能够自发进行的条件为______(填 “高温”“低温” 或 “任何温度”)；若在正催化剂条件下发生上述反应，反应的ΔH______(填 “增大”“减小” 或 “不变”)。 某温度下，不同催化剂体系中，氨气以一定流速通过绝热反应管(图1)，测得出口处氨气分解速率随温度变化曲线如图2所示(图2温度范围内，催化剂活性不变)。 36．下列说法正确的是_______(不定项) 。 A．催化效果最好的是催化剂Ⅲ B．如果用膜分离技术及时分离出H2，可以提高氨气的分解率 C．L1处与L3处氨分解反应的平衡常数K相等 D．要使X点变为c点可以通过对反应体系加压 37．温度越高，NH3的分解率越接近平衡分解率的原因是____________________________。 【答案】31． 三角锥形 32．D 33．A 34．D 35． +90 高温 不变 36．AB 37．温度越高，反应速率越快，反应越快达到平衡，且平衡正向移动，氨分解率越接近平衡 【详解】31．氨气的结构式为；；分子构型为三角锥形。 22．，A．催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，反应物转化率不变，A错误； B．移走氨气，生成物氨气浓度降低，平衡正向移动，反应物转化率增大，但反应物浓度不变且随着反应进行，反应物浓度持续降低，反应速率开始不变后减小，B错误 C．升温，速率加快，平衡逆向移动，反应物转化率降低，C错误 D．缩小体积，即增大压强，各物质浓度增大，速率加快，平衡正向移动，反应物转化率增大，D正确。 故答案选D。 33．，设平衡时总体积为100，NH3为20，由反应计量数，生成20体积氨气，总体积减少20体积，因此反应前体积为120，体积缩小百分率为20/120≈16.7% 。 34．A．工业上生产硫酸：，过量氧气，平衡正向移动，可提高二氧化硫的转化率，可以解释，A 不符合题意； B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气：，饱和食盐水中氯离子浓度高，平衡逆向移动，抑制氯气的溶解，可以解释，B不符合题意 C．，氢氧化钠增大氢氧根离子浓度，平衡逆向移动；氢氧化钠溶于水放热，使平衡也逆向移动，释放氨气，可以解释，C不符合题意； D．合成氨为放热反应，高温平衡逆向移动，不利于生成氨气，选定生产温度为 400-500℃，而不是常温，主要是兼顾催化剂活性、反应速率，常温平衡转化率高但速率极慢、催化剂无活性，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意。 故答案选D 35．2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，由图得：；ΔH>0、ΔS>0，高温自发；催化剂不影响ΔH 。 36．①A．由图得，相同温度下，使用催化剂Ⅲ时氨气分解率最大，其效果最好，A正确； B．及时分离产品H2，使得反应正向移动，氨气分解率提高，B正确； C．反应容器绝热，所以容器内部温度不等，所以L1和L3处的平衡常数不等，C错误； D．加压平衡逆向移动，氨气分解率降低，而c点氨气分解率高于X点，D错误。 故答案选AB。 37．温度越高，反应速率越快，反应越快达到平衡，且平衡正向移动，因此氨分解率越接近平衡值。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应的方向与调控 考点01 化学反应的方向 1．不可行，因为ΔH > 0，ΔS < 0，故ΔG =ΔH - TΔS > 0，反应在任何温度下均不能自发进行 2．(1)C (2)CD (3)A (4)催化剂表面积增大，反应物与催化剂的接触面积增大，反应速率加快 (5)C (6) B 体积迅速缩小，压强增大，分压瞬间增大，平衡逆向移动，分压减小 (7) (8) (9) 考点02 工业合成氨 1．C 22．BC 3．KA=KC >KB 40% 4．A 5．增大相对廉价的氮气浓度，提高相对昂贵的氢气的转化率，降低生产成本 6．易液化 7．59.2 8． 9．大于 考点03 化学反应的调控 1． 2．A 3．C 4．D 5．D 6．D 7．D 8．C 9． 10．转化器或接触室 吸收塔 11． 12．吸收三氧化硫制取硫酸 形成酸雾 13．缺少尾气吸收装置 14．B 15．2 16．接触室 C 17．D 18．AB 19．依据化学方程式，每生成，气体总物质的量减少；已知在内气体的物质的量减少了，则生成的的物质的量为；已知容器容积，则这段时间内的浓度变化量为；用表示的平均反应速率为 20． 21．A 22．B 23．①②③ 24．该反应为放热反应，温度过高会使平衡向逆反应方向移动，降低二氧化硫的转化率 25．C 26．B 27． 28．难挥发性（或高沸点） 29．(1) (2)C (3) D 提高二氧化硫的转化率 (4) 压强过低速率低转化率低；压强过高对设备要求高，成本过高，且该压强下转化率较高 D (5) A (6)③②① 30．(1) 将黄铁矿粉碎（或通入过量的空气） (2) D BD (3) 的浓硫酸 用水吸收易形成酸雾，阻碍对的吸收 (4)BD 31． 三角锥形 32．D 33．A 34．D 35． +90 高温 不变 36．AB 37．温度越高，反应速率越快，反应越快达到平衡，且平衡正向移动，氨分解率越接近平衡 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $