专题05 化学反应的方向与调控（期中培优讲义）高二化学上学期人教版

专题05 化学反应的方向与调控 易错题避坑清零 一、自发反应与方向判断误区 二、焓判据、熵判据误区 三、吉布斯自由能ΔG判断误区 四、化学反应调控误区 拉分题思维拆解 一、自发过程和自发反应 二、自由能与反应进行方向的判断 三、工业合成氨的适宜条件 四、化学反应的调控 压轴题满分破局 培优练三维突破 易错通关 / 思维拔高 / 压轴攻坚 一、自发反应与方向判断误区 1．误认为放热反应一定自发，吸热反应一定非自发。 正解：放热（ΔH＜0）有利于自发，但不是唯一判据。吸热反应也可能自发，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热但可自发；CaCO3 分解吸热，高温下自发。 2．误认为熵增反应一定自发，熵减反应一定非自发。 正解：熵增（ΔS＞0）有利于自发，但不是唯一判据。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)熵减，但放热且常温自发。 3．误认为自发反应一定迅速发生。 正解：自发只表示热力学倾向，不表示反应速率。如H2和O2常温下生成水的倾向大，但速率极慢。 4．误认为非自发反应一定不能发生。 正解：非自发反应可在外界做功下发生，如电解水需要通电；也可靠外界持续提供能量进行。 5．忽略“一定条件”和“引发条件”。 正解：自发反应是在给定条件下不需要外界帮助就能自动进行。点燃、加热有时只是引发，引发后反应可自发进行，如燃烧。 【易错典例1】（26-27高二上·河北保定·阶段检测）下列关于自发过程的说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．的反应均是自发进行的反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的反应 D．反应是否自发进行必须综合考虑体系的焓变与熵变 【答案】D 【解析】若反应且，高温下也可满足自发进行，因此能够自发进行的反应不一定是放热反应，A错误；的反应若，高温下，反应不能自发进行，因此的反应不一定均能自发进行，B错误；若反应且，低温下也可满足自发进行，因此能够自发进行的反应不一定是熵增的反应，C错误；反应自发的判据为，反应是否自发进行需要结合焓变、熵变和温度共同判断，即必须综合考虑体系的焓变与熵变，D正确；故选D。 【易错典例2】（26-27高二上·四川泸州·阶段检测）下列说法正确的是 A．放热反应一定可以自发进行 B．的反应低温一定自发 C．反应能否自发由焓变和熵变共同决定 D．自发反应反应速率一定很快 【答案】C 【解析】放热反应的，若，根据自发反应判据，高温时，反应不能自发进行，因此放热反应不一定能自发进行，A错误；的反应，若，低温时数值较小，可能存在，反应不能自发，B错误；反应自发进行的判据为，由焓变、熵变和温度共同决定，即反应能否自发由焓变和熵变共同决定，C正确；反应自发性属于热力学范畴，反应速率属于动力学范畴，二者无必然联系，如铁的生锈是自发反应，但反应速率很慢，D错误；故选C。 二、焓判据、熵判据误区 6．混淆ΔH、ΔS符号与反应方向。 正解：ΔH＜0放热，有利自发；ΔS＞0熵增，有利自发。但必须综合判断，不能只看一个。 7．熵变大小判断错误。 正解：气体分子数增多、固→液→气、产生气体、固体溶解等一般熵增；气体分子数减少一般熵减。同种物质：S(g)＞S(l)＞S(s)。 8．计算ΔS时忽略状态和系数。 正解：ΔS＝生成物总熵－反应物总熵，注意化学计量数、物质状态。气体分子数变化是判断熵变的重要依据。 9．误认为熵是能量。 正解：熵是衡量混乱度或无序程度的物理量，单位常用J·mol⁻¹·K⁻¹，不是能量，也不能直接说“熵越高能量越高”。 【易错典例1】（26-27高二上·河北邢台·阶段检测）下列反应在室温下能自发进行，且其的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】该反应气体物质的量由1 mol增加到2 mol，混乱度增大，，A不符合题意；该反应反应物含3 mol气体，生成物无气体，混乱度减小，；反应为放热反应（），根据，室温下可自发进行，铝在室温下可被氧气氧化也符合事实，B符合题意；该反应反应物为固体，生成物有2 mol气体，混乱度增大，，且室温下氯化铵不会自发分解，C不符合题意；该反应生成物有3 mol气体，反应物为固体，混乱度增大，，且室温下氯酸钾不会自发分解，D不符合题意；故选B。 【易错典例2】 （26-27高二上·甘肃天水·阶段检测）已知A(g)+B(g)=C(s)+D(g)常温下可自发进行，则 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】该反应为气体分子数减小反应，因此，反应要自发进行需要满足，若，则，反应无法自发进行，因此，反应可能常温下自发进行，故选C。 三、吉布斯自由能ΔG判断误区 10．公式记错。 正解：ΔG＝ΔH－TΔS。T为热力学温度，单位K。 11．单位不统一导致计算错误。 正解：ΔH常用kJ·mol⁻¹，ΔS常用J·mol⁻¹·K⁻¹，代入时需统一：把ΔS换算为kJ·mol⁻¹·K⁻¹，或把ΔH换算为J·mol⁻¹。 12．ΔG正负判断错。 正解：ΔG＜0，正反应自发；ΔG＝0，反应达到平衡；ΔG＞0，正反应非自发，逆反应自发。 13．误认为ΔG＜0反应一定发生、一定快。 正解：ΔG只判断反应方向，不判断速率，也不保证实际一定发生。速率由活化能、温度、催化剂等决定。 14．误认为催化剂能改变ΔG、改变反应方向。 正解：催化剂只降低活化能，加快反应速率，不改变ΔH、ΔS、ΔG，不能使非自发反应变为自发。 15．温度与反应方向判断错误。 正解： ΔH＜0，ΔS＞0：任意温度自发； ΔH＞0，ΔS＜0：任意温度非自发； ΔH＜0，ΔS＜0：低温自发，高温非自发； ΔH＞0，ΔS＞0：高温自发，低温非自发。 转折温度：T＝ΔH/ΔS，注意单位统一。 【易错典例1】（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A．，低温下该反应能自发进行 B．，高温下该反应能自发进行 C．，低温下该反应能自发进行 D．，高温下该反应能自发进行 【答案】B 【解析】该反应气体分子数增多，故，但，低温下，反应不能自发进行，A错误；该反应、，高温下，，反应能自发进行，B正确；该反应气体分子数增多，，且、时任何温度下反应都无法自发进行，C错误；该反应，且、时任何温度下反应都无法自发进行，D错误；故选B。 【易错典例2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列叙述正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 B．反应在室温下能自发进行，该反应的 C．  ，  ，则 D．达平衡后，缩小容器体积，平衡转化率不变 【答案】C 【解析】 为吸热反应，说明石墨总能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，A错误；反应为气体分子数减小的反应，，反应室温下自发，根据，可知，B错误；相同物质的量的能量高于，两反应生成物的状态和量均相同，前者反应物总能量更高，两个反应均为放热反应，放出热量越多越小，故，C正确；反应为气体分子数增大的反应，缩小容器体积压强增大，平衡逆向移动，平衡转化率减小，D错误；故选C。 四、化学反应调控误区 18．只考虑平衡移动，忽略速率、催化剂活性和成本。 正解：调控反应要综合热力学、动力学、催化剂活性、设备耐压、成本和实际转化率。 19．合成氨温度越低越好。 正解：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，低温平衡转化率高，但速率慢、催化剂活性低。实际采用400～500℃。 20．合成氨压强越大越好。 正解：增大压强平衡正向移动，但压强过高对设备要求高、成本大。实际采用10～30 MPa。 21．误认为催化剂使平衡正向移动。 正解：催化剂只加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间，不改变平衡转化率和K。 22．误认为分离NH3会使K增大。 正解：及时分离液氨，使生成物浓度减小，Q减小，平衡正向移动，但K只与温度有关，不变。 23．误认为增加N2浓度，N2转化率一定增大。 正解：增加N2浓度，平衡正向移动，H2转化率增大，但N2自身转化率通常降低。 24．合成氨实际条件记错。 正解：N2＋3H2⇌2NH3 ΔH＜0，气体分子数减少。实际：铁触媒、400～500℃、10～30 MPa、循环操作、及时分离液氨。 25．接触法制硫酸条件判断错。 正解：2SO2＋O2⇌2SO3 ΔH＜0，气体分子数减少。低温高压有利平衡，但实际常压、400～500℃、V2O5催化剂，兼顾速率、催化剂活性和成本。 26．误认为所有工业反应都尽可能低温高压。 正解：要具体分析。若常压下转化率已很高，则不必高压；若低温速率太慢或催化剂活性低，则需适当升温。 【易错典例1】（25-26高二上·四川泸州·期末）硫酸工业中，催化氧化为 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是 A．实际生产中可以通过通入适当过量的空气来提高的转化率 B．常压下的转化率已经比较大了，从成本角度考虑，实际生产中没必要采用高压环境 C．尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率 D．生产中采用温度的较高温度，主要考虑是提高平衡时反应物的转化率 【答案】D 【解析】通入适当过量的空气，可增大反应物的浓度，使平衡正向移动，提高的转化率，A正确；由表格可知，常压下时转化率已经达到，转化率已经很高；加压对转化率提升幅度很小，还会增加设备和生产成本，因此实际生产无需高压，B正确；是有毒大气污染物，回收循环利用既可以防止污染环境，也能提高原料利用率，C正确；该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，会降低平衡转化率。工业生产采用，主要是因为该温度下催化剂活性最高，可大幅加快反应速率，不是为了提高平衡转化率，D错误；故选D。 【易错典例2】（25-26高二上·四川成都·期中）针对工业合成氨N2+3H23NH3，下列说法不正确的是 A．为加快反应速率，需选择适宜的温度 B．为防止催化剂中毒，原料气必须净化 C．合成塔出来的气体分离出NH3后循环使用 D．增大压强既可加快反应又可提高转化率，故工业生产压强越高越好 【答案】D 【解析】合成氨反应温度过低时反应速率过慢，选择适宜温度可加快反应速率，同时保证催化剂活性较高，A正确；原料气中的杂质会导致催化剂失去活性，即催化剂中毒，因此原料气必须净化，B正确；合成氨为可逆反应，反应物转化率较低，分离出后未反应的、循环使用可提高原料利用率，C正确；增大压强确实可加快反应速率且使平衡正向移动提高反应物转化率，但压强过高会大幅提升设备成本和能耗，因此工业生产选择适宜压强而非压强越高越好，D错误；故选D。 一、自发过程和自发反应  ① 自发过程指没有外界作用时系统自身就能进行的过程，其逆过程为非自发过程。 ② 焓判据：放热（ΔH＜0）有利于自发，但吸热反应也能自发，不能单独作为判据。 ③ 熵判据：熵增（ΔS＞0）有利于自发，但熵减反应在一定条件下也可自发，同样不能单独判读。 ④ 孤立系统中自发过程的总熵判据为ΔS总＞0，但化学反应通常不是孤立系统，需将系统与环境合并考虑。⑤ 图像上只能读“趋势”，不能直接读“结论” ：坐标轴若为能量—反应进程，仅凭能量降低不能判定自发；若给出熵值或总熵变，才可与焓变联立判断。 【思维拆解】读图时先区分“能量判据图”与“熵判据图”：能量图中反应物高、生成物低只说明放热倾向，不代表一定自发。典型反例是冰的融化、碳酸铵溶解，吸热却自发，说明熵增在推动。只有把焓变与熵变放在同一温度条件下综合，才能对自发性下判断——这正是下一专题吉布斯自由能要解决的问题。 【拉分典例1】（26-27高二上·河南开封·阶段检测）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 B．的反应在常温常压下都能自发进行 C．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增的过程 D．高锰酸钾受热分解是熵增的过程 【答案】B 【解析】同种物质的熵值满足液态＞固态，冰熔化为水时体系混乱度增大，属于熵增过程，A正确；反应自发进行的判据为，仅时，若，常温常压下可能出现的情况，反应无法自发进行，因此的反应常温常压下不一定都能自发，B错误；吸热反应的，反应能自发说明，代入判据可推得，即该反应是熵增过程，C正确；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后产生气体，体系混乱度明显增大，属于熵增过程，D正确；故选B。 【拉分典例2】（26-27高二上·山西太原·阶段检测）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，工业合成氨中用催化剂可改变产生合成氨的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 【答案】C 【解析】根据吉布斯自由能判据，当、时，无论温度取何值，始终小于0，该反应在任何温度下都能自发进行，A错误；催化剂的作用是降低反应活化能、加快反应速率，不能改变化学反应的焓变、熵变，因此无法改变反应的方向，B错误；冰是固态的水，排布规则、混乱度低，熔化为液态水后，水分子的运动自由度大幅提升，体系混乱度增大，属于熵增过程，C正确；非自发反应的定义是在给定条件下反应不能自发进行，若改变外界条件（比如升温、外接电能等），可以让非自发反应发生，D错误；故选C。 二、自由能与反应进行方向的判断 ① 等温等压、无非体积功条件下，判据为ΔG＝ΔH－TΔS。 ② ΔG＜0 自发，ΔG＞0 非自发，ΔG＝0 平衡。 ③ 温度是“开关”：ΔH＞0、ΔS＞0时，低温ΔG＞0非自发，高温ΔG＜0自发；ΔH＜0、ΔS＜0时则相反。④ 图像上若纵轴为ΔG，ΔG随T变化的转折温度是读图关键：直线与T轴的交点即ΔG＝0的临界温度，交点两侧自发性反转。 ⑤ ΔG判据只回答“能不能自发”，不回答“快不快”——速率问题看活化能。 【思维拆解】读图先看坐标：横轴若为温度，纵轴为ΔG，斜率为－ΔS，截距为ΔH。斜率正负直接告诉你熵变符号，截距告诉你焓变符号。同一反应在图像中可能跨越T轴，说明温度改变了主导因素。CaCO₃分解是典型例证：298 K时ΔG＝130.2 kJ·mol⁻¹非自发，1273 K时ΔG＝－26.1 kJ·mol⁻¹自发。图像上要抓的是“转折”，而不是某一点的绝对值。 【拉分典例1】（25-26高二上·广东汕尾·阶段检测）现有反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)  ΔH>0，下列有关说法正确的是 A．ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B．该反应熵增大（即ΔS>0） C．该反应在低温时能自发 D．自发过程一定使体系的熵增大 【答案】B 【解析】当，反应能自发进行。ΔH>0的化学反应，若，高温下，反应也能自发进行，则ΔH>0的化学反应也可能自发进行，A错误；该反应是气体分子数增大的反应，即混乱度增大，是熵增的反应，即，B正确；当，反应能自发进行。该反应ΔH>0、，则该反应在高温时能自发进行，C错误；当ΔH<0、，在低温下，反应也能自发进行，但此时体系的熵减小，则自发过程不一定使体系的熵增大，也可能使体系的熵减小，D错误；故选B。 【拉分典例2】（25-26高二上·陕西宝鸡·期末）熵变、焓变可作为反应过程进行方向的判据，下列反应一定有自发倾向的是 A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】A 【解析】根据吉布斯自由能判据（热力学温度），当、时，恒小于0，反应在任何温度下都能自发进行，A符合题意；当、时，恒大于0，反应在任何温度下都不能自发进行，B不符合题意；当、时，仅低温下、反应自发，高温下反应无法自发，不是一定有自发倾向，C不符合题意；当、时，仅高温下、反应自发，低温下反应无法自发，不是一定有自发倾向，D不符合题意；故选A。 三、工业合成氨的适宜条件  ① 反应：N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol⁻¹，气体分子数减小、放热。 ② 温度：兼顾催化剂活性与平衡产率，工业选400～500 ℃，因为铁触媒在此区间活性最高；单纯降温虽提高平衡氨含量，但速率过慢。 ③ 压强：10～30 MPa，平衡氨含量已较高，再增压对设备强度和能耗的要求急剧上升。 ④ 催化剂：铁触媒，降低活化能、加快达到平衡，不改变ΔH和平衡组成。 ⑤ 浓度：及时分离NH₃、原料气循环，推动平衡右移。 【思维拆解】能量变化图像在合成氨中的位置：若给出“能量—反应进程”图，催化剂只改变峰的高低（活化能），不移动反应物与生成物的能量差；若改变温度，平衡移动改变的是产物平衡能量位置，但ΔH本身不变。读图时要能区分“动力学效应（峰）”与“热力学效应（始态—终态差）”，不要把催化剂使峰降低误读为ΔH改变。 【拉分典例1】（25-26高二上·贵州黔东南·期末）在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔前需要用铜氨溶液处理：  。吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨溶液再生的适宜条件是 A．高温高压 B．高温低压 C．低温低压 D．低温高压 【答案】B 【解析】该反应正反应为放热反应（），高温可使平衡向吸热的逆向移动；正反应为气体分子数减小的反应，低压可使平衡向气体分子数增大的逆向移动，有利于铜氨溶液再生，故选B。 【拉分典例2】（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）合成氨发生反应：  。下列有关说法正确的是 A．工业上合成时，一定采用高压条件，因为高压有利于的生成 B．因为价廉易得，工业上一般采用加入过量的以提高和的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成，因为高温既能加快反应速率，又能提高反应物的转化率 D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高的日产量 【答案】D 【解析】虽然高压会使该反应平衡正向移动，有利于生成，但高压对设备要求高、能耗更高，应综合各种因素采取合适的压强，并不一定要高压，A错误；加入过量的可以提高的转化率，但自身的转化率会降低，无法同时提高的转化率，B错误；该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应物的转化率减小，工业采用较高温度是为了保证催化剂活性、加快反应速率，并非提高转化率，C错误；催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，单位时间内生成更多的，可提高的日产量，D正确；故选D。 四、化学反应的调控 ① 调控的双重目标：既加快反应速率，又提高目标产物的平衡产率，二者可能冲突，需综合权衡。 ② 温度、压强、浓度、催化剂四类条件中，催化剂只调速率、不调平衡；温度同时调速率和平衡，是矛盾最集中的变量；压强和浓度对速率与平衡的影响方向通常一致。 ③ 工程约束不可忽略：设备耐压、材料强度、能耗、催化剂寿命共同划定“可行区间”。 ④ 图像上，若纵轴为产率、横轴为温度，曲线先升后降的峰值对应“速率—平衡”的折中点，催化剂只抬高整体速率、不改变平衡曲线的高度。 【思维拆解】调控类图像要“三问”：问变量（温度/压强/催化剂中的哪一个在变）、问效应（改变的是峰高、峰位还是始末能量差）、问目标（追求速率还是追求平衡产率）。合成氨的400～500 ℃、10～30 MPa不是从单一图像读出的“最优解”，而是在速率曲线、平衡曲线、催化剂活性曲线和工程成本之间取的交集。读图时若把某一条曲线的极值直接当作工业条件，就会忽略其他约束——这正是调控思维与单纯平衡思维的区别。 【拉分典例1】（26-27高二上·河南新乡·阶段检测）工业制硫酸的核心反应为  。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．采用适当的温度(400~500℃)，是为了兼顾催化剂的活性和反应速率 C．生产中通入适当过量的空气，可促使平衡正向移动，提高的转化率 D．工业上常采用热交换器，利用反应放出的热量预热反应物气体，节约能源 【答案】A 【解析】增大反应物浓度仅能增加单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数（仅受温度、催化剂影响）不变，A错误；该反应，温度过低反应速率过慢，温度过高平衡逆向移动且催化剂活性下降，400~500℃是催化剂的活性最佳温度，同时可保证较快的反应速率，故采用该温度是为了兼顾催化剂的活性和反应速率，B正确；通入适当过量的空气即增大反应物的浓度，会促使平衡正向移动，可提高的转化率，C正确；该反应为放热反应，热交换器可利用反应放出的热量预热反应物气体，减少外界能量输入，节约能源，D正确；故选A。 【拉分典例2（26-27高二上·安徽·开学考试）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：             反应Ⅱ：   向恒压密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生上述反应，平衡时CO和CH3OCH3的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示[CH3OCH3的选择性]。 下列说法错误的是 A．图中曲线②表示平衡时CH3OCH3的选择性 B．曲线③表示CO2的平衡转化率 C．在290~340℃范围内，随着温度升高，反应Ⅰ占主导， D．反应状态达X点时，容器中为0.125 mol 【答案】D 【解析】反应Ⅱ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的选择性随温度升高而降低，故曲线②表示平衡时的选择性，A正确；温度较低时反应Ⅱ占主导，升高温度反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡转化率下降；温度较高时反应Ⅰ占主导，，升高温度反应Ⅰ平衡正向移动，平衡转化率上升，故曲线③表示的平衡转化率，B正确；范围内，升高温度的选择性上升、的选择性下降，说明反应Ⅰ占主导，且该温度范围内平衡转化率随温度升高而上升，说明反应Ⅰ为吸热反应，，C正确；X点平衡转化率为，反应的，的选择性为，根据选择性公式：，得，不是，D错误；故选D。 【压轴典例1】（25-26高二上·北京·阶段检测）现有两个热化学方程式： (1)(1)  ① (1)(1)  ② 下列说法中正确的是 A．反应①②中都存在： B．无论温度如何，反应②都可自发进行 C．通常情况下，①②都能自发进行 D．反应①一定不能自发进行 【答案】D 【解析】反应①②均为气体物质的量减小的反应，属于熵减反应，即，A错误；反应②，，根据，仅低温时，反应可自发进行，高温时不能自发，B错误；反应①，，任意温度下，均不能自发进行，C错误；反应①，，任意温度下，一定不能自发进行，D正确；故选D。 破局通法 判断自发性，先抓“两判据一公式”：一看气体分子数变化判ΔS，气体减少一般ΔS＜0；二看ΔH符号；三代入ΔG＝ΔH－TΔS分温度讨论。ΔH＞0且ΔS＜0时，任意温度ΔG＞0，一定非自发；ΔH＜0且ΔS＜0时，仅低温自发；ΔH＞0且ΔS＞0时，仅高温自发。注意“都能”“一定”等绝对化表述，必须用ΔG符号验证，不能只看焓变或熵变单一因素。 【压轴典例2】（26-27高二上·湖北荆州·阶段检测）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能同时自发 B．反应①在1200℃时能自发进行 C．反应①的 D．反应②的 【答案】D 【解析】由图像可知，在两个反应的均小于0的温度区间内，反应①②能同时自发，A正确；1200℃时反应①的，此时反应能自发进行，B正确；根据，随变化的斜率为，反应①的随温度升高而减小，斜率为负，故，即；温度趋近于0时，低温下反应①的，故，C正确；反应②的随温度升高而增大，斜率为正，故，即，与选项中矛盾，D错误；故选D。 破局通法 ΔG—T图像抓“三读”：一读斜率，斜率＝－ΔS，ΔG随T升高而减小则ΔS＞0，增大则ΔS＜0；二读截距，低温端ΔG≈ΔH，可判ΔH正负；三读ΔG＜0区间，只有ΔG＜0才自发，两反应同时自发看两线同处T轴下方的温度范围。易错点：ΔG随温度升高而减小，说明－ΔS＜0，即ΔS＞0，不能把斜率正负与ΔS符号直接等同。 【压轴典例3】（25-26高二上·河南·期末）根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 选项 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应正向能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】反应自发的判据为，该反应，若要正向自发必须满足，热力学温度，故，A正确；该反应生成气体，，结合，高温下可满足，反应可以自发进行，并非一定为非自发反应，B错误；该反应，若（即），低温下也可满足实现自发进行，不一定存在，C错误；该反应气体计量数减小，，结合，温度越高越易大于0，故高温下反应不能自发进行，D错误；故选A。 破局通法 表格型自发性判断，统一用ΔG＝ΔH－TΔS＜0。由“一定条件自发”反推：ΔH＞0时要自发，必须TΔS＞ΔH，故ΔS＞0；ΔH＜0时若ΔS＜0，低温可自发、高温不自发。由气体计量数判ΔS：气体增多ΔS＞0，气体减少ΔS＜0。警惕“一定存在a＋b＜c”“一定为非自发”等绝对化选项，必须结合温度区间判断，不能由单一条件下定论。 【压轴典例4】（26-27高二上·北京东城·阶段检测）工业合成氨推动了人工固氮的发展，下列有关合成氨工业生产的说法正确的是 A．采用高温条件，是因为高温有利于反应平衡正移 B．提高投料比，可同时提高和的转化率 C．循环使用并及时补充原料气，有利于提高原料利用率 D．采用高压条件，压强越大越好 【答案】C 【分析】合成氨反应为，，正反应为气体分子数减小的放热反应，工业生产条件选择需兼顾反应速率、平衡转化率、设备成本与能耗的多重因素。 【解析】合成氨正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，工业采用高温是为了提高催化剂活性、加快反应速率，并非有利于平衡正移，A错误；提高投料比，转化率升高，自身转化率降低，无法同时提高二者转化率，B错误；循环使用未反应的原料气并及时补充原料气，可充分利用反应物，有利于提高原料利用率，C正确；高压有利于合成氨反应平衡正向移动，但压强过高会大幅提升设备要求、生产成本和能耗，并非压强越大越好，D错误；故选C。 破局通法 工业条件选择题按“反应特征—平衡移动—速率与催化剂—工程实际”四步核查。先写合成氨：放热、气体分子数减小；升温平衡逆移，采用高温是为保证催化剂活性而非提高平衡产率；增大一种反应物投料比，只提高另一种反应物转化率，自身转化率降低；循环原料可提高利用率；高压有利平衡，但压强越大设备与能耗成本越高，并非越大越好。凡把“有利平衡”直接等同于“工业最优”的选项均需警惕。 【压轴典例5】（25-26高二上·湖南邵阳·期中）工业可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯 ，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量和，测得相同时间内的转化率随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．b点反应速率 B．升高温度，甲醇平衡转化率会增大 C．生产时反应温度控制在为宜 D．平衡常数，反应速率 【答案】B 【解析】b点位于转化率随温度升高而增大的阶段，反应未达到平衡，正向进行，因此，A正确；由最高点后温度升高CO转化率降低可知，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇平衡转化率减小，B错误；温度在范围内CO转化率最高，生产效益最优，因此反应温度控制在该范围为宜，C正确；该反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，故；温度越高反应速率越快，d点温度高于b点，故，D正确；故选B。 破局通法 “转化率—温度”图抓最高点分界：最高点前相同时间内转化率随温度升高而增大，速率主导，反应未达平衡；最高点后转化率下降，平衡主导，说明正反应放热。b点在上升段，未平衡，v正＞v逆；放热反应升温，平衡逆向移动，平衡转化率减小，K减小；温度越高反应速率越大，故vb＜vd。工业生产选最高转化率对应温度区间80～85 ℃，兼顾速率与平衡，不能把曲线任意点都当作平衡点。 易错通关 1.（26-27高二上·河南·阶段检测）下列不属于自发进行的变化的是 A．干冰的升华 B．Al在空气中生锈 C．水在室温下发生分解反应生成和 D．泄漏后扩散至大气中 【答案】C 【解析】干冰升华为由固态变为气态的熵增过程，室温下，可自发进行，A不符合题意；在空气中与反应生成氧化铝，该反应的，可自发进行，B不符合题意；水分解生成和的反应，室温下，无法自发进行，需要通电等外界做功才能发生，C符合题意；扩散为熵增的自发过程，无需外界做功即可发生，D不符合题意；故选C。 2.（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）下列关于化学反应的方向和判据的说法中，不正确的是 A．若某反应的，，该反应在任何温度下都能自发进行 B．催化剂能降低反应焓变，改变反应的自发性 C． ，该反应在常温下可自发进行，说明该反应的 D．反应 能否自发进行与温度有关 【答案】B 【解析】反应自发的判据为（时反应自发），若、，则任意温度下均满足，反应在任何温度下都能自发进行，A正确；催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应的焓变，也不能改变反应的自发性，B错误；该反应，常温下可自发进行说明常温下，推导可得，且反应生成气体，混乱度增大，也符合的结论，C正确；该反应，且生成气体故，仅当温度足够高时满足，反应可自发进行，因此能否自发进行与温度有关，D正确；故选B。 3.（26-27高二上·广西·阶段检测）下列说法正确的是 A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C．反应 ，该反应在高温条件下能自发进行 D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 【答案】A 【解析】反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的气体分子数减少，ΔS<0；室温下能自发进行说明ΔG<0，由ΔG=ΔH−TΔS可推得ΔH<0，A正确；同种物质的混乱度大小为气态>液态>固态，相同物质的量时气态熵值最大、固态熵值最小，B错误；反应A(g)+B(g)⇌C(g)的气体分子数减少，ΔS<0；又ΔH<0，由ΔG=ΔH−TΔS可知，该反应只有在低温下ΔG<0才能自发进行，高温下不能自发，C错误；恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0时，ΔG=ΔH−TΔS恒小于0，反应在任何温度下都能自发进行，D错误；故选A。 4.（26-27高二上·福建厦门·阶段检测）下列说法中不正确的是 A．的反应在任何温度下都可自发进行 B．水凝结成冰的过程中 C．能自发进行，说明该反应的 D．能自发反应，则可能等于 1 【答案】C 【解析】时，任意温度下均小于 0，反应一定自发；Ａ正确；水凝结成冰放热，，物质由液态变为固态混乱度减小，，Ｂ正确；反应生成气体，体系混乱度增大，，该反应常温不能自发，高温下才能发生，即常温时，高温时，且,说明，C错误；当a=1时，反应气体物质的量增大，，，高温时足够大，满足，反应可以自发，D正确；故选C。 5.（26-27高二上·天津河西·阶段检测）已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是 A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0 C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0 【答案】B 【解析】反应气体分子数增多，，结合，可得，任何温度下均能自发进行，A错误；反应气体分子数减少，，结合，可得，任何温度下均不能自发进行，B正确；反应气体分子数减少，，结合，低温下，可自发进行，C错误；反应气体分子数增多，，结合，高温下，可自发进行，D错误；故选B。 6.（26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测）关于化学反应进行的方向，下列说法正确的是 A．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢 B．反应在常温下能自发进行，是因为 C．等物质的量的单质硫，其熵的大小关系为 D．反应物总能量低于生成物总能量，该反应一定不能自发进行 【答案】B 【解析】反应的自发性仅描述反应发生的热力学可能性，反应发生的快慢属于动力学研究内容，二者没有必然联系，无法根据自发性预测反应速率，A错误；该反应为气体分子数减少的反应，熵变，根据吉布斯自由能判据时反应自发，常温下该反应能自发，说明且其绝对值足够大，抵消了熵减的不利影响，B正确；熵是衡量体系混乱度的物理量，同一物质的混乱度：气态>液态>固态，故等物质的量的单质硫的熵大小关系为，C错误；反应物总能量低于生成物总能量时反应吸热，，若反应为熵增反应，高温下可满足，反应仍能自发进行，D错误；故选B。 7.（25-26高二上·重庆彭水·阶段检测）下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．能够自发进行的反应一定是放热反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 【答案】D 【解析】反应自发进行的判据为，仅无法保证一定小于0，反应不一定自发，A错误；能够自发进行的反应满足，若，部分的吸热反应在高温下也可自发进行，不一定为放热反应，B错误；能够自发进行的反应满足，若，部分的熵减反应在低温下也可自发进行，不一定是熵增的过程，C错误；同种物质的熵值：液态大于固态，冰室温下熔化成液态水的过程混乱度增大，属于熵增的过程，D正确；故选D。 8.（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）已知反应A+B=C+D的ΔH ＜0，ΔS ＞0，则该反应 A．一定能自发进行 B．一定不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．低温下能自发进行 【答案】A 【解析】恒温恒压下，反应自发进行的判据为吉布斯自由能变，其中，为热力学温度，数值恒大于等于0。代入已知条件、可得，任意温度下均满足，反应一定能自发进行，A正确；故选A。 9.（25-26高二上·广东广州·期中）工业合成氨反应为，下列关于工业合成氨条件选择的说法正确的是 A．工业合成氨的反应是熵增的放热反应，在任何温度下都能自发进行 B．高温能缩短反应达到平衡所需时间，同时有利于提高合成氨的平衡产率 C．通过液化分离的方式不断移除，有利于增大反应平衡常数，促进反应正向进行 D．原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 【答案】D 【解析】该反应中气体物质的量由4 mol减为2 mol，体系熵减；且，仅在较低温度下能自发进行，A错误；升高温度能增大反应速率，缩短达到平衡所需时间；但该反应为放热反应，升温使平衡向逆反应方向移动，合成氨的平衡产率降低，B错误；不断移除产物可促进平衡正向移动，但平衡常数只受温度影响，不会因移除产物而增大，C错误；原料气中的水分等杂质会使催化剂中毒，进入合成塔前应干燥净化，D正确；故选D。 10.（25-26高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 D．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 【答案】C 【解析】水凝结成冰时，体系由液态变为固态，混乱度减小，因此，A不符合题意；离子反应生成气体，体系混乱度增大，因此，B不符合题意；溶于水虽然吸热（），但该过程是熵增的物理过程，根据自发过程判据，常温下，可自发进行，C符合题意；化学反应自发进行的方向由吉布斯自由能变判断，与和都有关，D不符合题意；故选C。 思维拔高 1.（26-27高二上·吉林长春·期中）下列说法不正确的是 A．在常温下即可进行，说明正反应是放热反应 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．相同条件下，等质量的两份与足量充分反应，分别生成液态水和水蒸气，前者大 D．，被还原，放出92.4 kJ能量 【答案】C 【解析】反应的气体分子数减少，，常温下反应自发进行说明，可推知，正反应为放热反应，A正确；冰为固态，水为液态，冰熔化过程中体系混乱度增大，属于熵增过程，B正确；燃烧为放热反应，，等质量的完全反应生成液态水时放出的热量比生成水蒸气时更多，放出热量越多则越小，故生成液态水的更小，C错误；反应 ，对应1mol 完全反应的焓变，中N元素化合价从0降低到-3，被还原，1mol 被还原时放出92.4kJ能量，D正确；故选C。 2.（26-27高二上·河北石家庄·阶段检测）已知：工业上制备高纯硅的热化学方程式为，中含有2 mol Si—Si键。下列说法正确的是 A．该反应的熵变 B．高温条件有利于该反应自发进行 C．若表示键能，则 D．当该反应的时，该反应立即停止 【答案】B 【解析】反应前气体总物质的量为2 mol，反应后气体总物质的量为3 mol，混乱度增大，故，A错误；反应自发的判据为，该反应、，温度越高越容易满足，故高温有利于反应自发进行，B正确；焓变反应物总键能生成物总键能，代入数据得，选项中式子符号相反，C错误；时反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，为动态平衡，反应并未停止，D错误；故选B。 3.（26-27高二上·四川泸州·阶段检测）速率与平衡理论广泛应用于生产生活中，下列有关说法错误的是 A．反应 属于不能自发进行的反应 B．密闭烧瓶内的和的混合气体受热后颜色加深，可用勒夏特列原理解释 C．工业生产中需要综合考虑平衡转化率、反应速率和设备成本等因素 D．已知 ，则甲烷的燃烧热为 【答案】D 【解析】该反应气体反应物总物质的量为4mol，气体生成物总物质的量为3mol，，结合，根据吉布斯自由能公式，任意温度下，反应不能自发进行，A正确；体系存在平衡，受热时平衡向吸热的逆反应方向移动，浓度增大，颜色加深，符合勒夏特列原理，B正确；工业生产需兼顾平衡转化率、反应速率、设备成本等因素选择最优生产条件，C正确；燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H元素对应的稳定氧化物为液态，题给反应生成气态，气态水液化会额外放热，因此甲烷燃烧热数值大于，D错误；故选D。 4.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应高温下才能自发进行的是 A．   B．   C．   D． 【答案】D 【解析】反应中气态物质的化学计量数之和由3减为2，气体分子总数减少，故。又因，根据恒温、恒压下反应自发进行的判据，该反应在低温下能自发进行，不符合题意，A错误；反应中气态物质的化学计量数之和由3减为1，气体分子总数减少，故。又因，根据，低温时可满足，因此该反应在低温下能自发进行，不符合题意，B错误；反应中气态物质的化学计量数之和由3减为2，气体分子总数减少，故。又因，在时，，该反应在任何温度下均不能自发进行，C错误；生成物中的Si为固体，反应中气态物质的化学计量数之和由2增为3，气体分子总数增多，故。又因，只有温度足够高，使时，才有，因此该反应在高温下才能自发进行，D正确；故选D。 5.（26-27高二上·福建莆田·阶段检测）已知某反应的随温度变化趋势如下图所示，关于该反应的和判断正确的是 A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】图中横坐标为温度，纵坐标为，因此直线的纵轴截距为，斜率为。直线与纵轴的交点位于原点上方，说明纵轴截距大于0，即；直线随温度升高而下降，说明斜率小于0，即，所以。故选A。 6.（25-26高二上·陕西宝鸡·期末）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理为 。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的越多，的转化率越大 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨并将、循环利用，可提高原料的利用率 D．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 【答案】C 【解析】增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，的转化率升高，但自身的转化率降低，A错误；催化剂可降低反应活化能，提高合成氨的生成速率，但不影响化学平衡状态，不能提高平衡产率，B错误；及时分离出液氨，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，将未反应的、循环利用，可进一步提高原料的利用率，C正确；实际生产中，低温会导致反应速率过慢、催化剂活性低，超高压对设备要求高、生产成本高，常采用适宜温度（催化剂活性温度）、适宜高压的条件提高综合效益，D错误；故选C。 7.（25-26高二上·北京顺义·期末）工业制硫酸中的重要步骤之一是：  。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A．采用常压而非高压 B．采用而非低温 C．加入作为催化剂 D．及时分离出 【答案】D 【解析】该反应为气体分子数减小的反应，高压可使平衡正向移动提高平衡产率，采用常压是出于设备成本、常压下转化率已较高的考量，无法提高平衡产率，A错误；该反应为放热反应，低温可使平衡正向移动提高平衡产率，采用是为了保证催化剂活性、加快反应速率，会降低平衡产率，B错误；催化剂仅能改变反应速率，不影响平衡状态，无法改变平衡产率，C错误；及时分离出，生成物浓度降低，促使平衡正向移动，可提高平衡产率，D正确；故选D。 压轴攻坚 1.（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中，进行“甲烷重整”反应：，下列说法不正确的是 “甲烷重整”的原理 已知：“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 A．物质a可能是 B．若增大的值，则的平衡转化率降低 C．“甲烷重整”反应：，，温度较高时可自发进行 D．1000℃时，若容器中、，则反应处于平衡状态 【答案】D 【分析】该图展示了甲烷重整的分步循环路径，总反应为 ，分为两个基元步骤：①与反应生成和物质a；②与 a反应，生成、和。 【解析】反应①中和反应生成，氢元素化合价降低被还原，铁元素被氧化生成铁的氧化物，符合价态变化规律，物质a可能是，A正确；增大的值，相当于恒容下增大的相对浓度，其他条件不变时，增加某一反应物浓度，该反应物自身平衡转化率降低，B正确；由表格数据可知，温度升高平衡常数增大，说明正反应为吸热反应，；反应为气体总物质的量增大的反应，混乱度增大，；根据，高温时，反应可自发进行，C正确；1000℃时，容器体积为2L，各物质浓度分别为，，浓度商，反应正向进行，未达到平衡状态，D错误；故选D。 2.（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。下列说法正确的是 A．在1000℃时，TiCl4 (g)＋O2 (g) = TiO2 (s)＋2Cl2(g)不能自发进行 B．在600℃时，TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2 (g)=TiCl4 (g)＋CO2 (g)能自发进行 C．依图可知，在800～1100℃反应2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △G>0 D．反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的△S<0 【答案】B 【解析】反应是图中的逆反应，1000℃时正反应，故逆反应，能自发进行，A错误；目标反应可由图中与相加得到，根据盖斯定律，总反应为两反应之和，600℃时两反应相加后小于0，故能自发进行，B正确；反应可由乘以2再，减去得到，计算得800～1100℃时总，C错误；反应中气体物质的量增大，混乱度增加，故，D错误；故选B。 3.（26-27高二上·宁夏固原·阶段检测）工业合成氨不仅解决了粮食问题，还为工业、国防和能源领域提供了关键支撑。合成氨的流程图如下，已知 ，下列说法正确的是 A．实验室模拟合成氨气，保持温度、压强不变通入惰性气体，平衡会发生移动，氨气的产率降低 B．步骤②中“加压”不仅可以提高原料的转化率，还加快反应速率，所以生产中压强越大越好 C．合成塔中充入的越多，的转化率越大 D．步骤④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【分析】合成氨是放热、气体分子数减少的反应。步骤①干燥净化：除去杂质，防止催化剂中毒；步骤②加压：增大压强，平衡正向移动，提高氨的产率；步骤③热交换：利用反应放热预热原料气，节约能源；步骤④铁触媒（400-500℃）：催化剂加快反应速率，此温度是催化剂活性最佳温度（虽温度升高平衡逆向，但速率优先）；步骤⑤液化分离：分离出液态NH3，使平衡正向移动，提高原料利用率；步骤⑥循环：未反应的N2、H2循环利用，提高原料转化率。 【解析】合成氨是气体分子数减少的反应（正反应Δn<0），恒温恒压下通入惰性气体，容器体积会增大，相当于各反应气体的分压降低，平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动，氨气产率降低，A正确；加压虽能加快反应速率、使平衡正向移动提升原料转化率，但压强过大对设备耐压要求、动力能耗的成本会大幅提升，工业生产中需要综合成本控制选择合适压强，并非压强越大越好，B错误；合成塔中增大H2的充入量，平衡正向移动，会提升N2的转化率，但H2自身的转化率会降低，C错误；步骤④使用铁触媒催化剂，催化剂仅能加快反应速率，不会使平衡发生移动，无法提高原料的平衡转化率；步骤⑤液化分离出NH3、步骤⑥将未反应的N2和H2循环送回原料体系，才可以提升原料平衡转化率，D错误；故选A。 4.（25-26高二上·辽宁·期中）工业合成甲醇的原理为  H<0，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 【答案】A 【解析】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；故选A。 5.（25-26高二上·浙江·期中）工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下：①  ；②  。当①、②反应体系的压强各为、时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是 A． B．反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率增大 C．反应①更适合在较低温度下进行 D．反应②，工业上选择反应温度1300℃更合适 【答案】C 【解析】由图1可知，随温度升高，的产率下降，，图2可知，随温度升高，的平衡转化率增大，，因此，A错误；由图1可知，反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率减小，B错误；反应①，，，根据，反应①更适合在较低温度下进行，C正确；由图2可知，1300℃与1100℃曲线很接近，工业上选择反应温度还要考虑效能与成本的关系，故选择1100℃更合适，D错误；故选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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 易错题避坑清零 一、自发反应与方向判断误区 二、焓判据、熵判据误区 三、吉布斯自由能ΔG判断误区 四、化学反应调控误区 拉分题思维拆解 一、自发过程和自发反应 二、自由能与反应进行方向的判断 三、工业合成氨的适宜条件 四、化学反应的调控 压轴题满分破局 培优练三维突破 易错通关 / 思维拔高 / 压轴攻坚 一、自发反应与方向判断误区 1．误认为放热反应一定自发，吸热反应一定非自发。 正解：放热（ΔH＜0）有利于自发，但不是唯一判据。吸热反应也可能自发，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热但可自发；CaCO3 分解吸热，高温下自发。 2．误认为熵增反应一定自发，熵减反应一定非自发。 正解：熵增（ΔS＞0）有利于自发，但不是唯一判据。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)熵减，但放热且常温自发。 3．误认为自发反应一定迅速发生。 正解：自发只表示热力学倾向，不表示反应速率。如H2和O2常温下生成水的倾向大，但速率极慢。 4．误认为非自发反应一定不能发生。 正解：非自发反应可在外界做功下发生，如电解水需要通电；也可靠外界持续提供能量进行。 5．忽略“一定条件”和“引发条件”。 正解：自发反应是在给定条件下不需要外界帮助就能自动进行。点燃、加热有时只是引发，引发后反应可自发进行，如燃烧。 【易错典例1】（26-27高二上·河北保定·阶段检测）下列关于自发过程的说法中，正确的是 A．能够自发进行的反应一定是放热反应 B．的反应均是自发进行的反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的反应 D．反应是否自发进行必须综合考虑体系的焓变与熵变 【易错典例2】（26-27高二上·四川泸州·阶段检测）下列说法正确的是 A．放热反应一定可以自发进行 B．的反应低温一定自发 C．反应能否自发由焓变和熵变共同决定 D．自发反应反应速率一定很快 二、焓判据、熵判据误区 6．混淆ΔH、ΔS符号与反应方向。 正解：ΔH＜0放热，有利自发；ΔS＞0熵增，有利自发。但必须综合判断，不能只看一个。 7．熵变大小判断错误。 正解：气体分子数增多、固→液→气、产生气体、固体溶解等一般熵增；气体分子数减少一般熵减。同种物质：S(g)＞S(l)＞S(s)。 8．计算ΔS时忽略状态和系数。 正解：ΔS＝生成物总熵－反应物总熵，注意化学计量数、物质状态。气体分子数变化是判断熵变的重要依据。 9．误认为熵是能量。 正解：熵是衡量混乱度或无序程度的物理量，单位常用J·mol⁻¹·K⁻¹，不是能量，也不能直接说“熵越高能量越高”。 【易错典例1】（26-27高二上·河北邢台·阶段检测）下列反应在室温下能自发进行，且其的是 A． B． C． D． 【易错典例2】 （26-27高二上·甘肃天水·阶段检测）已知A(g)+B(g)=C(s)+D(g)常温下可自发进行，则 A．ΔH<0、ΔS>0 B．ΔH>0、ΔS>0 C．ΔH<0、ΔS<0 D．ΔH>0、ΔS<0 三、吉布斯自由能ΔG判断误区 10．公式记错。 正解：ΔG＝ΔH－TΔS。T为热力学温度，单位K。 11．单位不统一导致计算错误。 正解：ΔH常用kJ·mol⁻¹，ΔS常用J·mol⁻¹·K⁻¹，代入时需统一：把ΔS换算为kJ·mol⁻¹·K⁻¹，或把ΔH换算为J·mol⁻¹。 12．ΔG正负判断错。 正解：ΔG＜0，正反应自发；ΔG＝0，反应达到平衡；ΔG＞0，正反应非自发，逆反应自发。 13．误认为ΔG＜0反应一定发生、一定快。 正解：ΔG只判断反应方向，不判断速率，也不保证实际一定发生。速率由活化能、温度、催化剂等决定。 14．误认为催化剂能改变ΔG、改变反应方向。 正解：催化剂只降低活化能，加快反应速率，不改变ΔH、ΔS、ΔG，不能使非自发反应变为自发。 15．温度与反应方向判断错误。 正解： ΔH＜0，ΔS＞0：任意温度自发； ΔH＞0，ΔS＜0：任意温度非自发； ΔH＜0，ΔS＜0：低温自发，高温非自发； ΔH＞0，ΔS＞0：高温自发，低温非自发。 转折温度：T＝ΔH/ΔS，注意单位统一。 【易错典例1】（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）已知工业上常利用和来制备水煤气，化学方程式为，，则下列说法正确的是 A．，低温下该反应能自发进行 B．，高温下该反应能自发进行 C．，低温下该反应能自发进行 D．，高温下该反应能自发进行 【易错典例2】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下列叙述正确的是 A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 B．反应在室温下能自发进行，该反应的 C．  ，  ，则 D．达平衡后，缩小容器体积，平衡转化率不变 四、化学反应调控误区 18．只考虑平衡移动，忽略速率、催化剂活性和成本。 正解：调控反应要综合热力学、动力学、催化剂活性、设备耐压、成本和实际转化率。 19．合成氨温度越低越好。 正解：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，低温平衡转化率高，但速率慢、催化剂活性低。实际采用400～500℃。 20．合成氨压强越大越好。 正解：增大压强平衡正向移动，但压强过高对设备要求高、成本大。实际采用10～30 MPa。 21．误认为催化剂使平衡正向移动。 正解：催化剂只加快正、逆反应速率，缩短达到平衡的时间，不改变平衡转化率和K。 22．误认为分离NH3会使K增大。 正解：及时分离液氨，使生成物浓度减小，Q减小，平衡正向移动，但K只与温度有关，不变。 23．误认为增加N2浓度，N2转化率一定增大。 正解：增加N2浓度，平衡正向移动，H2转化率增大，但N2自身转化率通常降低。 24．合成氨实际条件记错。 正解：N2＋3H2⇌2NH3 ΔH＜0，气体分子数减少。实际：铁触媒、400～500℃、10～30 MPa、循环操作、及时分离液氨。 25．接触法制硫酸条件判断错。 正解：2SO2＋O2⇌2SO3 ΔH＜0，气体分子数减少。低温高压有利平衡，但实际常压、400～500℃、V2O5催化剂，兼顾速率、催化剂活性和成本。 26．误认为所有工业反应都尽可能低温高压。 正解：要具体分析。若常压下转化率已很高，则不必高压；若低温速率太慢或催化剂活性低，则需适当升温。 【易错典例1】（25-26高二上·四川泸州·期末）硫酸工业中，催化氧化为 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是 A．实际生产中可以通过通入适当过量的空气来提高的转化率 B．常压下的转化率已经比较大了，从成本角度考虑，实际生产中没必要采用高压环境 C．尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率 D．生产中采用温度的较高温度，主要考虑是提高平衡时反应物的转化率 【易错典例2】（25-26高二上·四川成都·期中）针对工业合成氨N2+3H23NH3，下列说法不正确的是 A．为加快反应速率，需选择适宜的温度 B．为防止催化剂中毒，原料气必须净化 C．合成塔出来的气体分离出NH3后循环使用 D．增大压强既可加快反应又可提高转化率，故工业生产压强越高越好 一、自发过程和自发反应  ① 自发过程指没有外界作用时系统自身就能进行的过程，其逆过程为非自发过程。 ② 焓判据：放热（ΔH＜0）有利于自发，但吸热反应也能自发，不能单独作为判据。 ③ 熵判据：熵增（ΔS＞0）有利于自发，但熵减反应在一定条件下也可自发，同样不能单独判读。 ④ 孤立系统中自发过程的总熵判据为ΔS总＞0，但化学反应通常不是孤立系统，需将系统与环境合并考虑。⑤ 图像上只能读“趋势”，不能直接读“结论” ：坐标轴若为能量—反应进程，仅凭能量降低不能判定自发；若给出熵值或总熵变，才可与焓变联立判断。 【思维拆解】读图时先区分“能量判据图”与“熵判据图”：能量图中反应物高、生成物低只说明放热倾向，不代表一定自发。典型反例是冰的融化、碳酸铵溶解，吸热却自发，说明熵增在推动。只有把焓变与熵变放在同一温度条件下综合，才能对自发性下判断——这正是下一专题吉布斯自由能要解决的问题。 【拉分典例1】（26-27高二上·河南开封·阶段检测）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是 A．冰在室温下自动融化成水，这是熵增的过程 B．的反应在常温常压下都能自发进行 C．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增的过程 D．高锰酸钾受热分解是熵增的过程 【拉分典例2】（26-27高二上·山西太原·阶段检测）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是 A．ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，工业合成氨中用催化剂可改变产生合成氨的反应方向 C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 二、自由能与反应进行方向的判断 ① 等温等压、无非体积功条件下，判据为ΔG＝ΔH－TΔS。 ② ΔG＜0 自发，ΔG＞0 非自发，ΔG＝0 平衡。 ③ 温度是“开关”：ΔH＞0、ΔS＞0时，低温ΔG＞0非自发，高温ΔG＜0自发；ΔH＜0、ΔS＜0时则相反。④ 图像上若纵轴为ΔG，ΔG随T变化的转折温度是读图关键：直线与T轴的交点即ΔG＝0的临界温度，交点两侧自发性反转。 ⑤ ΔG判据只回答“能不能自发”，不回答“快不快”——速率问题看活化能。 【思维拆解】读图先看坐标：横轴若为温度，纵轴为ΔG，斜率为－ΔS，截距为ΔH。斜率正负直接告诉你熵变符号，截距告诉你焓变符号。同一反应在图像中可能跨越T轴，说明温度改变了主导因素。CaCO₃分解是典型例证：298 K时ΔG＝130.2 kJ·mol⁻¹非自发，1273 K时ΔG＝－26.1 kJ·mol⁻¹自发。图像上要抓的是“转折”，而不是某一点的绝对值。 【拉分典例1】（25-26高二上·广东汕尾·阶段检测）现有反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)  ΔH>0，下列有关说法正确的是 A．ΔH>0的化学反应一定不能自发进行 B．该反应熵增大（即ΔS>0） C．该反应在低温时能自发 D．自发过程一定使体系的熵增大 【拉分典例2】（25-26高二上·陕西宝鸡·期末）熵变、焓变可作为反应过程进行方向的判据，下列反应一定有自发倾向的是 A．、 B．、 C．、 D．、 三、工业合成氨的适宜条件  ① 反应：N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol⁻¹，气体分子数减小、放热。 ② 温度：兼顾催化剂活性与平衡产率，工业选400～500 ℃，因为铁触媒在此区间活性最高；单纯降温虽提高平衡氨含量，但速率过慢。 ③ 压强：10～30 MPa，平衡氨含量已较高，再增压对设备强度和能耗的要求急剧上升。 ④ 催化剂：铁触媒，降低活化能、加快达到平衡，不改变ΔH和平衡组成。 ⑤ 浓度：及时分离NH₃、原料气循环，推动平衡右移。 【思维拆解】能量变化图像在合成氨中的位置：若给出“能量—反应进程”图，催化剂只改变峰的高低（活化能），不移动反应物与生成物的能量差；若改变温度，平衡移动改变的是产物平衡能量位置，但ΔH本身不变。读图时要能区分“动力学效应（峰）”与“热力学效应（始态—终态差）”，不要把催化剂使峰降低误读为ΔH改变。 【拉分典例1】（25-26高二上·贵州黔东南·期末）在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气体)在进入合成塔前需要用铜氨溶液处理：  。吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理可再生，恢复其吸收CO的能力，可循环使用。铜氨溶液再生的适宜条件是 A．高温高压 B．高温低压 C．低温低压 D．低温高压 【拉分典例2】（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）合成氨发生反应：  。下列有关说法正确的是 A．工业上合成时，一定采用高压条件，因为高压有利于的生成 B．因为价廉易得，工业上一般采用加入过量的以提高和的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成，因为高温既能加快反应速率，又能提高反应物的转化率 D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高的日产量 四、化学反应的调控 ① 调控的双重目标：既加快反应速率，又提高目标产物的平衡产率，二者可能冲突，需综合权衡。 ② 温度、压强、浓度、催化剂四类条件中，催化剂只调速率、不调平衡；温度同时调速率和平衡，是矛盾最集中的变量；压强和浓度对速率与平衡的影响方向通常一致。 ③ 工程约束不可忽略：设备耐压、材料强度、能耗、催化剂寿命共同划定“可行区间”。 ④ 图像上，若纵轴为产率、横轴为温度，曲线先升后降的峰值对应“速率—平衡”的折中点，催化剂只抬高整体速率、不改变平衡曲线的高度。 【思维拆解】调控类图像要“三问”：问变量（温度/压强/催化剂中的哪一个在变）、问效应（改变的是峰高、峰位还是始末能量差）、问目标（追求速率还是追求平衡产率）。合成氨的400～500 ℃、10～30 MPa不是从单一图像读出的“最优解”，而是在速率曲线、平衡曲线、催化剂活性曲线和工程成本之间取的交集。读图时若把某一条曲线的极值直接当作工业条件，就会忽略其他约束——这正是调控思维与单纯平衡思维的区别。 【拉分典例1】（26-27高二上·河南新乡·阶段检测）工业制硫酸的核心反应为  。下列关于该反应工业生产调控的说法错误的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．采用适当的温度(400~500℃)，是为了兼顾催化剂的活性和反应速率 C．生产中通入适当过量的空气，可促使平衡正向移动，提高的转化率 D．工业上常采用热交换器，利用反应放出的热量预热反应物气体，节约能源 【拉分典例2（26-27高二上·安徽·开学考试）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：             反应Ⅱ：   向恒压密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生上述反应，平衡时CO和CH3OCH3的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示[CH3OCH3的选择性]。 下列说法错误的是 A．图中曲线②表示平衡时CH3OCH3的选择性 B．曲线③表示CO2的平衡转化率 C．在290~340℃范围内，随着温度升高，反应Ⅰ占主导， D．反应状态达X点时，容器中为0.125 mol 【压轴典例1】（25-26高二上·北京·阶段检测）现有两个热化学方程式： (1)(1)  ① (1)(1)  ② 下列说法中正确的是 A．反应①②中都存在： B．无论温度如何，反应②都可自发进行 C．通常情况下，①②都能自发进行 D．反应①一定不能自发进行 破局通法 判断自发性，先抓“两判据一公式”：一看气体分子数变化判ΔS，气体减少一般ΔS＜0；二看ΔH符号；三代入ΔG＝ΔH－TΔS分温度讨论。ΔH＞0且ΔS＜0时，任意温度ΔG＞0，一定非自发；ΔH＜0且ΔS＜0时，仅低温自发；ΔH＞0且ΔS＞0时，仅高温自发。注意“都能”“一定”等绝对化表述，必须用ΔG符号验证，不能只看焓变或熵变单一因素。 【压轴典例2】（26-27高二上·湖北荆州·阶段检测）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能同时自发 B．反应①在1200℃时能自发进行 C．反应①的 D．反应②的 破局通法 ΔG—T图像抓“三读”：一读斜率，斜率＝－ΔS，ΔG随T升高而减小则ΔS＞0，增大则ΔS＜0；二读截距，低温端ΔG≈ΔH，可判ΔH正负；三读ΔG＜0区间，只有ΔG＜0才自发，两反应同时自发看两线同处T轴下方的温度范围。易错点：ΔG随温度升高而减小，说明－ΔS＜0，即ΔS＞0，不能把斜率正负与ΔS符号直接等同。 【压轴典例3】（25-26高二上·河南·期末）根据已知条件，对化学反应的判断正确的是 选项 化学反应 已知条件 判断 A 一定条件下反应正向自发进行 B 一定为非自发反应 C 一定条件下反应正向自发进行 一定存在 D 高温下反应正向能自发进行 A．A B．B C．C D．D 破局通法 表格型自发性判断，统一用ΔG＝ΔH－TΔS＜0。由“一定条件自发”反推：ΔH＞0时要自发，必须TΔS＞ΔH，故ΔS＞0；ΔH＜0时若ΔS＜0，低温可自发、高温不自发。由气体计量数判ΔS：气体增多ΔS＞0，气体减少ΔS＜0。警惕“一定存在a＋b＜c”“一定为非自发”等绝对化选项，必须结合温度区间判断，不能由单一条件下定论。 【压轴典例4】（26-27高二上·北京东城·阶段检测）工业合成氨推动了人工固氮的发展，下列有关合成氨工业生产的说法正确的是 A．采用高温条件，是因为高温有利于反应平衡正移 B．提高投料比，可同时提高和的转化率 C．循环使用并及时补充原料气，有利于提高原料利用率 D．采用高压条件，压强越大越好 破局通法 工业条件选择题按“反应特征—平衡移动—速率与催化剂—工程实际”四步核查。先写合成氨：放热、气体分子数减小；升温平衡逆移，采用高温是为保证催化剂活性而非提高平衡产率；增大一种反应物投料比，只提高另一种反应物转化率，自身转化率降低；循环原料可提高利用率；高压有利平衡，但压强越大设备与能耗成本越高，并非越大越好。凡把“有利平衡”直接等同于“工业最优”的选项均需警惕。 【压轴典例5】（25-26高二上·湖南邵阳·期中）工业可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯 ，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量和，测得相同时间内的转化率随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．b点反应速率 B．升高温度，甲醇平衡转化率会增大 C．生产时反应温度控制在为宜 D．平衡常数，反应速率 破局通法 “转化率—温度”图抓最高点分界：最高点前相同时间内转化率随温度升高而增大，速率主导，反应未达平衡；最高点后转化率下降，平衡主导，说明正反应放热。b点在上升段，未平衡，v正＞v逆；放热反应升温，平衡逆向移动，平衡转化率减小，K减小；温度越高反应速率越大，故vb＜vd。工业生产选最高转化率对应温度区间80～85 ℃，兼顾速率与平衡，不能把曲线任意点都当作平衡点。 易错通关 1.（26-27高二上·河南·阶段检测）下列不属于自发进行的变化的是 A．干冰的升华 B．Al在空气中生锈 C．水在室温下发生分解反应生成和 D．泄漏后扩散至大气中 2.（26-27高二上·山东泰安·阶段检测）下列关于化学反应的方向和判据的说法中，不正确的是 A．若某反应的，，该反应在任何温度下都能自发进行 B．催化剂能降低反应焓变，改变反应的自发性 C． ，该反应在常温下可自发进行，说明该反应的 D．反应 能否自发进行与温度有关 3.（26-27高二上·广西·阶段检测）下列说法正确的是 A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C．反应 ，该反应在高温条件下能自发进行 D．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 4.（26-27高二上·福建厦门·阶段检测）下列说法中不正确的是 A．的反应在任何温度下都可自发进行 B．水凝结成冰的过程中 C．能自发进行，说明该反应的 D．能自发反应，则可能等于 1 5.（26-27高二上·天津河西·阶段检测）已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是 A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0 C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0 6.（26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测）关于化学反应进行的方向，下列说法正确的是 A．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢 B．反应在常温下能自发进行，是因为 C．等物质的量的单质硫，其熵的大小关系为 D．反应物总能量低于生成物总能量，该反应一定不能自发进行 7.（25-26高二上·重庆彭水·阶段检测）下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．能够自发进行的反应一定是放热反应 C．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 8.（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）已知反应A+B=C+D的ΔH ＜0，ΔS ＞0，则该反应 A．一定能自发进行 B．一定不能自发进行 C．高温下能自发进行 D．低温下能自发进行 9.（25-26高二上·广东广州·期中）工业合成氨反应为，下列关于工业合成氨条件选择的说法正确的是 A．工业合成氨的反应是熵增的放热反应，在任何温度下都能自发进行 B．高温能缩短反应达到平衡所需时间，同时有利于提高合成氨的平衡产率 C．通过液化分离的方式不断移除，有利于增大反应平衡常数，促进反应正向进行 D．原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 10.（25-26高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 D．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 思维拔高 1.（26-27高二上·吉林长春·期中）下列说法不正确的是 A．在常温下即可进行，说明正反应是放热反应 B．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 C．相同条件下，等质量的两份与足量充分反应，分别生成液态水和水蒸气，前者大 D．，被还原，放出92.4 kJ能量 2.（26-27高二上·河北石家庄·阶段检测）已知：工业上制备高纯硅的热化学方程式为，中含有2 mol Si—Si键。下列说法正确的是 A．该反应的熵变 B．高温条件有利于该反应自发进行 C．若表示键能，则 D．当该反应的时，该反应立即停止 3.（26-27高二上·四川泸州·阶段检测）速率与平衡理论广泛应用于生产生活中，下列有关说法错误的是 A．反应 属于不能自发进行的反应 B．密闭烧瓶内的和的混合气体受热后颜色加深，可用勒夏特列原理解释 C．工业生产中需要综合考虑平衡转化率、反应速率和设备成本等因素 D．已知 ，则甲烷的燃烧热为 4.（26-27高二上·辽宁营口·阶段检测）已知气体分子总数增多的反应是熵增反应。下列反应高温下才能自发进行的是 A．   B．   C．   D． 5.（26-27高二上·福建莆田·阶段检测）已知某反应的随温度变化趋势如下图所示，关于该反应的和判断正确的是 A．， B．， C．， D．， 6.（25-26高二上·陕西宝鸡·期末）中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理为 。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的越多，的转化率越大 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨并将、循环利用，可提高原料的利用率 D．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 7.（25-26高二上·北京顺义·期末）工业制硫酸中的重要步骤之一是：  。下列措施中，主要目的是为了提高平衡产率的是 A．采用常压而非高压 B．采用而非低温 C．加入作为催化剂 D．及时分离出 压轴攻坚 1.（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中，进行“甲烷重整”反应：，下列说法不正确的是 “甲烷重整”的原理 已知：“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 A．物质a可能是 B．若增大的值，则的平衡转化率降低 C．“甲烷重整”反应：，，温度较高时可自发进行 D．1000℃时，若容器中、，则反应处于平衡状态 2.（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。下列说法正确的是 A．在1000℃时，TiCl4 (g)＋O2 (g) = TiO2 (s)＋2Cl2(g)不能自发进行 B．在600℃时，TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2 (g)=TiCl4 (g)＋CO2 (g)能自发进行 C．依图可知，在800～1100℃反应2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △G>0 D．反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的△S<0 3.（26-27高二上·宁夏固原·阶段检测）工业合成氨不仅解决了粮食问题，还为工业、国防和能源领域提供了关键支撑。合成氨的流程图如下，已知 ，下列说法正确的是 A．实验室模拟合成氨气，保持温度、压强不变通入惰性气体，平衡会发生移动，氨气的产率降低 B．步骤②中“加压”不仅可以提高原料的转化率，还加快反应速率，所以生产中压强越大越好 C．合成塔中充入的越多，的转化率越大 D．步骤④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率 4.（25-26高二上·辽宁·期中）工业合成甲醇的原理为  H<0，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 5.（25-26高二上·浙江·期中）工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下：①  ；②  。当①、②反应体系的压强各为、时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是 A． B．反应①，增加HCl浓度，反应速率加快，产率增大 C．反应①更适合在较低温度下进行 D．反应②，工业上选择反应温度1300℃更合适 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $