第04讲 化学反应的方向、化学反应的调控 （复习课件）（全国通用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

化学反应的方向与调控 2027年高考一轮复习讲练测 第04讲 学科：高中化学 版本：全国通用 命题透视·考情前瞻 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 真题溯源·考向感知 对标素养，研判高考命题趋势 搭建知识框架，构建系统思维 拆解核心考点，归纳解题范式 溯源真题逻辑，感知高考考向 知识解构 知识点1 自发过程与自发反应 知识点2 焓变、熵变对化学反应方向影响 知识点3 化学反应方向的复合判据 考向破译 考向1 考查化学反应方向的判据 考点一 一 化学反应的方向 知识解构 知识点1 控制反应条件的目的及措施 知识点2 工业合成氨条件的选择 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 考点二 化学反应的调控 2 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理 01 命题透视·考情前瞻 核心考点 2026 2025 2024 化学反应的方向 广东卷T19（4），2分   海南卷T8，3分 江西卷T12，3分 广东卷T19（2） 湖北卷T12，3分 化学反应的调控 湖北卷T11，3分 云南卷T3，3分 贵州卷T13，3分   贵州卷T17（1）（6），4分 考向解读 01 考情・分析解读 命题解码：本讲为化学反应原理高频考点，常结合工业真实情境命题。选择题侧重利用焓变、熵变判断反应自发进行方向，辨析自发反应与反应速率、反应条件的区别；综合大题常融合化学平衡，围绕工业合成、物质制备，考查反应条件选择与调控措施。命题注重理论联系实际，要求结合ΔH、ΔS、平衡移动、反应速率综合分析温度、压强、催化剂的选择，区分动力学与热力学因素，设置条件取舍类开放性设问，突出证据推理，是原理综合题常见设问角度。 复习目标： 1.掌握焓变、熵变含义，能依据复合判据ΔG=ΔH−TΔS判断反应自发方向。 2.厘清自发反应与反应速率、反应条件的关系，规避常见概念误区。 3.结合平衡、速率理论，分析工业反应适宜条件的选择原理。 4.学会从热力学、动力学双角度评价调控方案，规范文字答题表述。 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 02 思维建模·脉络梳理 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   自发过程与自发反应 1．自发过程 （1）含义：在一定条件下，不需要 就能自动进行的过程。 （2）特点 ①体系趋向于从高能状态转变为 状态(体系对外部做功或释放热量) ②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。 借助外力作用 低能 考点一  化学反应的方向 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   自发过程与自发反应 2．自发反应 （1）定义：在给定条件下，可以 地进行到显著程度的化学反应。 （2）自发反应的特征 ①具有 ，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下 肯定不自发。 ②体系趋向于从 状态转变为 状态。 ③体系趋向于从 转变为 。 自发 方向性 考点一 化学反应的方向 有序体系 无序体系 高能量 低能量 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 【易错提醒】 （1）自发反应具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下自发进行，而该反应的 逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 （2）自发≠迅速发生；自发≠不需任何条件；自发性只判断反应趋势，与反应速率无关。 （3）不要混淆“自发进行”和“常温自发”；自发反应依然可能需要启动条件（如点燃）。 考点一  化学反应的方向 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   自发过程与自发反应 得分速记 自发看趋势，快慢看速率；自发不代表反应易发生； 过程有方向，逆反难自行；条件若改变，方向可转移。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2   焓变、熵变对化学反应方向影响 1．熵与熵变 （1）熵的含义：熵是衡量一个体系 的物理量，即表示体系的 或 的物理量。 越大，体系越 ，体系的熵就越 。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g) S(l) S(s)。 （2）熵变的含义：熵变是反应前后体系 ，用 表示，化学反应的 越大，越有利于反应 进行。 混乱度 不规则 无序状态程度 混乱度 无序 大 > > 熵的变化 ΔS ΔS 自发 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2   焓变、熵变对化学反应方向影响 2．化学反应的方向与能量的关系 能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素，但 决定反应能否自发进行的惟一因素。 （1）多数能自发进行的化学反应是 反应。 例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热： 4Fe(OH)2(s)＋2H2O（1）＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)   ΔH(298 K)＝－444.3 kJ/mol （2）有不少 反应也能自发进行。 例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O（1）  ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/mol 不是 放热 吸热 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2   焓变、熵变对化学反应方向影响 （3）有一些吸热反应在室温条件下 自发进行，但在 温度下则能自发进行。 例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应。 CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)    ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/mol   ΔH(1 200 K)＝＋176.5 kJ/mol 不能 较高 结论：研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 注意：①反应能量判据 决定反应能否自发进行的惟一因素。②有些 反应也能自发进行。 不是 吸热 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2   焓变、熵变对化学反应方向影响 3．化学反应的方向与熵变的关系 化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。 （1）许多 的反应在常温、常压下可以自发进行。产生 的反应，气体物质的 的反应，熵变通常都是正值，为 反应。 例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)；NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)； （2）有些熵增的反应在常温、常压下 自发进行，但在 温度下可以自发进行。 例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)； 熵增加 气体 物质的量增大 熵增 不能 较高 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2   焓变、熵变对化学反应方向影响 （3）铝热反应是熵减的反应，它在一定条件下也可以自发进行。 例如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)； 结论：研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度，大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。 【易错提醒】①少数熵减少的反应在一定条件下也可以自发进行，如NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)。②孤立体系或绝热体系的自发过程才向着熵增的方向进行。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2    焓变、熵变对化学反应方向影响 得分速记 放热倾向自发，熵增利于行 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点3   化学反应方向的复合判据 1．复合判据：ΔH－TΔS 0，反应正向自发进行 （1）适用条件：恒温恒压 （2）局限性：只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生 2．温度对反应方向的影响 （1）当ΔH＜0，ΔS＞0时，ΔG＜0，反应 进行。 （2）当ΔH＞0，ΔS＜0时，ΔG＞0，反应 进行。 （3）当ΔH＞0，ΔS＞0或ΔH＜0，ΔS＜0时，反应是否自发进行与 有关，在一定温度下可使ΔG＝0，即反应达平衡状态。   ＜ 自发 不能自发 温度 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点3   化学反应方向的复合判据 3．反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T ，为 温度 ②若△S＜0，则T ，为 温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为： ②△H的单位为： ③T的单位为： （4）ΔH<0、ΔS<0时，则ΔH-TΔS在较低温度时可能 零，所以 有利于反应自发进行。图解如下： ≥ ≤ J·mol－1·K－1 kJ·mol－1 K 小于 低温 最低 最高 ∆H>0 ∆S >0 高温自发 ∆S ∆H ∆H<0 ∆S <0 低温自发 ∆H>0 ∆S <0 一定不自发 ∆H<0 ∆S >0 一定自发 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点3   化学反应方向的复合判据 4．在用判据ΔH－TΔS判断时要注意ΔH与ΔS的单位的差别，需要转换。 （1）不能片面地用焓判据、熵判据孤立判断。 （2）不能忽视温度在大多数化学反应方向判断中的作用。 （3）不能错误认为“自发反应”不需要任何条件。 （4）不能忽视ΔH、T、ΔS单位的协调一致。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 【易错提醒】 （1）根据ΔH－TΔS＜0判断的只是反应能否自发进行的可能性，具体的反应能否实际发生，还涉及到化学反应速率的问题。 （2）自发反应不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)；有的需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。如：碳的燃烧需要点燃。 （3）一般的，如果一个过程是自发的，则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处抽向高出，通电可将水分解生成氢气和氧气。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点3    化学反应方向的复合判据 得分速记 复合判据恒压恒温，只判趋势不判速率。 焓负熵增任意自发，焓正熵增任意难行。 同号反应受温控制，焓负熵减低温可行。 求临界温列式ΔH-TΔS=0，单位务必统一。 千焦焦耳做好换算，切勿孤立焓熵判据。 自发仅代表可能性，反应启动仍需条件。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向 考查化学反应方向的判据 例1.（2026·浙江·模拟预测）化学反应方向的确定不仅与焓变(ΔH)有关，也与温度(T)、 熵变(ΔS)有关。实验证明，化学反应的方向应由ΔH-TΔS确定，若ΔH-TΔS＜0，则自 发进行，否则不能自发进行。下列说法正确的是 A．在温度、压强一定的条件下，和共同决定一个化学反应的方向 B．温度、压强一定时，增加的反应一定能自发进行 C．是决定反应能否自发进行的唯一因素 D．固体的溶解过程一定是 A 【解析】A．在温度、压强一定的条件下，化学反应方向由ΔH-TΔS决定，ΔH和ΔS共同影响该判据，因此二者共同决定反应方向，A正确；B．ΔS增加（熵增）不一定保证ΔH -TΔS < 0，例如若ΔH为正且较大，或温度较低时，反应可能不自发，B错误；C．反应自发进行由ΔH、ΔS和温度共同决定，ΔH并非唯一因素，C错误；D．固体溶解过程通常熵增（ΔS>0），但焓变ΔH可正可负（如硝酸铵溶解吸热，ΔH >0），因此不一定满足ΔH<0，D错误；故选A。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向 考查化学反应方向的判据 变式【变载体】（2026·江西上饶·一模）上饶市某学校化学兴趣小组查阅资料得知， 碳粉还原LiMn2O4可能存在的部分基元反应及吉布斯自由能变化如图所示。四位小组成 员书600K写时的化学方程式正确的是 C A． B． C． D． 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向 考查化学反应方向的判据 【答案】C 【解析】由图可知，600K时，反应②、④、⑤的△G﹥0，不自发进行，①、③的△G﹤0，能自发进行，则LiMn2O4的还原产物为MnO，其他产物为Li2CO3和CO2，化学方程式为 ，故答案为C。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   控制反应条件的目的及措施 考点二  化学反应的调控 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：在实际生产中常常需要结合 、 、 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。此外，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。 加快 提高 减缓 减少甚至消除 设备条件 安全操作 经济成本 环境保护 社会效益 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   控制反应条件的目的及措施 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 、气体的 (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 、气体的 (或 )等改变可逆反应的限度，从而 转化率。 温度 浓度 压强 浓度 表面积 催化剂 温度 浓度 压强 浓度 提高 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点1   控制反应条件的目的及措施 4．工业上选择适宜生产条件的原则 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 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 增大 增大 补充 分离 催化剂 催化剂 高温 低温 高温 高压 适宜温度 高温 活性 高压 高压 低压 适宜的压强 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 得分速记 调控反应分利弊，速率限度双分析；催化提速不移衡，浓度增减有玄机。 速率平衡常冲突，工业条件综合取；及时分离生成物，原料持续补体系； 温度兼顾催化剂，压强结合设备力。 知识点1   控制反应条件的目的及措施 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考点二  化学反应的调控 知识点2 工业合成氨条件的选择 1、合成氨反应的特点 （1）反应：合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJmol－1，ΔS＝－198.2 Jmol－1K－1。 （2）特点： ① 反应 ② 反应：ΔH<0 ③ 的反应：ΔS<0 ④常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0， 进行。 可逆 放热 熵减 能自发 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2 工业合成氨条件的选择 2、合成氨反应特点的分析 对合成氨反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率 提高平衡混合物中氨的含量 增大 升高 增大 使用 增大 降低 增大 无影响 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2 工业合成氨条件的选择 3、工业合成氨的适宜条件 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 温度 催化剂 浓度 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) 适宜温度，400～500 ℃ 使用铁触媒做催化剂（500℃左右时的活性最大） 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 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2 工业合成氨条件的选择 2）问题讨论 （1）压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在 MPa，不采用更高压强的理由是：压强越大，对设备的要求越 、需要的动力越 。 （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是： ①合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率 。 ②400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性 。 【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。 10～30 高 大 降低 减弱 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2 工业合成氨条件的选择 4、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_______ 及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致 催化剂 而 催化活性； ②压缩机加压： 压强； 水蒸气 “中毒” 降低或丧失 增大 N2+H2 干燥、净化 N2+H2 压缩机加压 10MPa~ 30MPa N2+H2 热交换 N2+H2 铁触媒 400-500℃ 冷却 NH3+N2+H2 NH3+ N2+H2 液NH3 N2+H2 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 知识点2 工业合成氨条件的选择 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 ，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 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 ，将NH3分离后的原料气 ，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。 【易错提醒】催化剂不能改变平衡转化率；不能单纯追求平衡最大转化率，速率、成本、设备条件必须综合权衡。 热量 液化 生成NH3 原料气 循环利用 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 得分速记 合成氨，放热熵减；加压有利，温度两难。 四五百度选温段，铁触媒活性顶尖。压强控制三十兆帕上限，高压设备造价增添。 及时分离液态氨，原料循环不间断；净化气体防中毒，热能交换降成本。 知识点2 工业合成氨条件的选择 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 例1.（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 B 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NH3的原因：分子间可形成氢键，沸点N2远高于H2，易液化 D．合成氨能耗较高的原因：N2分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 【分析】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。 【解析】A．根据分析可知①②③温度逐步提高，A正确；B．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；C．NH3分子间可形成氢键，沸点远高于N2和H2，易液化，故能冷却分离出NH3，C正确；D．N2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。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 变式【变载体】（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）合成氨是人类科学技术的重大 突破，反应原理为    ，工业合成氨的简化流程如图 所示：下列说法错误的是 A．净化的目的是防止催化剂中毒 B．提高原料气中 比例，平衡时NH3的体积分数一定会提高 C．③中采用500℃，综合考虑了反应速率、平衡转化率以及催化剂活性 D．采用更高压强虽可提高反应速率和平衡转化率，但成本更高 B 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 【解析】A．净化的目的是除去无关杂质气体，防止催化剂中毒，A项正确；B．提高原料气中 比例，平衡正向移动，但平衡时 的体积分数不一定会提高(如若氮气极大过量，可能导致平衡时氨气的体积分数减小)，B项错误；C．③中温度太高，平衡转化率低，温度太低，速率太慢，而且催化剂活性在500℃较高，C项正确；D．采用更高压强虽可提高反应速率和平衡转化率，但对动力、材料、设备的要求更高，即成本更高，D项正确；故答案选B。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 变式【新情境——硝酸生产与学科知识结合】（2026·北京·二模）硝酸是重要的化工原 料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是 A．流程中N2，NH3和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 C 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 【分析】氮气和氢气在合成塔中发生 反应生成 NH3 ，在氧化炉中发生 反应生成NO，NO与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO反应制得硝酸，据此回答。 【解析】A．在合成氨反应 中，N2中 氮元素化合价从0价降低到-3价，N2作氧化剂；在氧化炉中发生 反应 ，NH3中氮元素化合价升高，NH3作还原剂；NO在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2，NO中氮元素化合价升高，NO作还原剂，A错误；B．合成氨的正反应是放热反应，高温会使平衡逆向移动，降低NH3的平衡产率；高压使平衡正向移动，能提高的平衡产率，B错误；C．吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，通入空气，提供O2，使NO能充分反应，提高NO的转化率，C正确；D．浓硝酸具有强氧化性，能与铜反应，不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料，D错误；故选C。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 变式3【新考法——结合化学生产生活】（2026·北京东城·一模）根据制氢方式及碳排放 量的不同，工业合成氨有以下类型：下列说法不正确的是 A．工业合成氨的化学方程式为 B．工业合成氨属于氮的固定 C．制“灰氨”涉及C-H键断裂，制“绿氨”涉及O-H键断裂 D．氨的沸点比H2、N2低，易液化分离 D 类型 制氢方式 碳排放量 灰氨 由天然气制“灰氢” 高 绿氨 “风电”电解水制“绿氢” 接近零 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向1 考查合成氨反应适宜条件的选择 【解析】A．工业合成氨是氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下的可逆反应，化学方程式为 ，A正确；B．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，工业合成氨将N2转化为NH3，属于氮的固定，B正确；C．制“灰氨”以天然气（主要成分为CH4）为原料，反应过程中CH4的C-H键断裂；制“绿氨”通过电解水实现 ，反应中H2O的O-H键断裂，C正确；D．NH3分子间存在氢键，N2、H2分子间仅存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，因此氨的沸点远高于N2、H2，D错误；故选D。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 例2.（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．Fe3O4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SO2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 B 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 【分析】工业生产硫酸的流程为：将黄铁矿FeS2在空气中加热，产物为Fe3O4和SO2，将SO2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SO3，在吸收塔中用98.3%浓硫酸吸收SO3，最后得到硫酸。 【解析】A．Fe3O4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；B．SO2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SO2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SO2平衡转化率，选择400~500℃是为了保证催化剂活性、加快反应速率，B错误；C．黄铁矿煅烧会生成铁的氧化物固体废渣，硫磺燃烧只生成SO2，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；D．若用水直接吸收SO3，反应放热易形成酸雾，吸收效率低；用98.3%的浓硫酸吸收SO3可避免形成酸雾，D正确；故选B。 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 解题妙招 1.分析工业条件需双线思考：从动力学角度考量反应速率，从热力学角度判断平衡移动趋势。 2.出现速率与平衡要求冲突时，结合催化剂活性、设备耐压、能耗、成本综合取舍。 3.牢记催化剂只改变速率，不影响平衡；优先采取及时分离产物、循环投料方式提升原料利用率。 4.答题规范区分理论最优条件与实际生产条件，切勿只依据平衡移动原理片面作答，兼顾经济、安全与环保要求。 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 变式【变载体】（25-26高三下·天津·统考）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： 副反应： 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 C 【解析】A．副反应的，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。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 变式【新情境——工业制备与学科知识结合】（25-26高三上·四川·期末）现代工业制硫酸的核心反应是二氧化硫的催化氧化： ，为了优化生产效率，下列对反应条件的分析与调控中，不合理的是 A．使用V2O5作催化剂，旨在显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，缩短达到平衡所需的时间 B．选择在400-500℃的温度下进行反应，主要目的是大幅提高SO2的平衡转化率 C．采用常压而非高压操作，是因为在此温度下反应速率已足够快，且加压对提高转化率的收益与设备成本相比不经济 D．原料气进入接触室前需要经净化和干燥处理，以防止催化剂中毒，保证其活性和使用寿命 B 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 【解析】A．催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，缩短达到平衡的时间，A正确；B．该反应是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，SO2的平衡转化率会降低；选择400-500 ℃的温度，主要是因为此温度下催化剂的活性最高，并非为了提高SO2的平衡转化率，B错误；C．该反应是气体分子数减小的反应，加压会使平衡正向移动，提高转化率，但常压下反应速率已能满足生产需求，且加压需要更高成本的设备，收益不如成本支出，因此采用常压操作，C正确；D．原料气中的杂质会使催化剂中毒，失去活性，因此原料气进入接触室前需经净化和干燥处理，D正确；故选B。 03 考点精讲·靶向突破 知识解构 考向破译 考向2 考查工业上选择适宜生产条件的原则 变式【新考法——结合化学生产生活】（2026·河北·模拟预测）化学反应速率与限度和生产生活密切相关，下列说法正确的是 A．工业上利用金属钠和氯化钾在高温下反应[ ]来制备金属钾 B．硫酸工业中，在高温高压催化剂作用下发生反应： ，可提高生产效益 C．合成氨工业中，采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 D．使用铜基催化剂，可降低二氧化碳加氢合成甲醇的反应焓变 A 【解析】A．工业上利用金属钠和氯化钾在高温下反应 来制备金属钾，该反应能够发生是因为K的沸点低于Na，高温下K以气体形式逸出，使平衡正向移动，从而制得金属钾，A正确；B．在硫酸工业中，反应 的正反应是放热反应，温度过高会使平衡逆向移动，降低SO2的转化率，反而降低生产效益，因此工业上通常采用400-500℃的温度，兼顾反应速率和催化剂活性，B错误；C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了将未反应的N2和H2重新送回合成塔，提高原料的利用率，而不是直接提高平衡混合物中氨的含量，C错误；D．铜基催化剂可以降低二氧化碳加氢合成甲醇反应的活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，焓变只与反应物和生成物的总能量有关，D错误；故答案选A。 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 04 真题溯源·考向感知 【解析】A．反应物为N2、H2O、CO生成物为NH3 、CO2，所给方程式原子守恒、符合反应事实，A正确； B．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NH3 的平衡 产率，B错误；C．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NH3 的生成，C正确；D．过程b中CO与催化剂表面吸附的O*反应生成CO2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。 1.（2026·湖北卷）在温和条件下，N2、H2O和CO在 Au/α-MoC 催化下直接反应合成NH3 ，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NH3 平衡产率 C．温度升高不一定有利于NH3 的生成 D．过程b促进催化剂活性的恢复 B 04 真题溯源·考向感知 【解析】A．反应中气体物质的量减少（3 mol→1 mol），且生成液态水，系统混乱度降低，ΔS<0，A正确； B．生成H2O(g)时，相比H2O(l)少释放了液化潜热，故放出的热量减少，B正确； C．焓变（ΔH）是状态函数，与反应途径无关。燃料电池中反应的焓变ΔH'与原反应ΔH相等，C错误； D．燃料电池直接将化学能转化为电能，能量损失小于火力发电（需经热能→机械能→电能），故η'>η， D正确；答案选C。 2.（2025·海南卷）等温等压下 ，    。此反应放出的热用于火力发电，能量转化效率为η。下列说法错误的是 A．该反应ΔS＜0 B．产物为H2O（g）时，反应放出的热量减少 C．该反应在燃料电池模式下进行，反应焓变为ΔH´，ΔH´＜ΔH D．该反应在燃料电池模式下做电功，转化效率为η´，η´＞η C 04 真题溯源·考向感知 3.（2024·湖北卷）O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是 A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 D 【解析】A．O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确； B．O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的 氧氧键，B项正确； C．O2转化为O8可表示为4O2 O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C项正确； D．O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D项错误；答案选D。 04 真题溯源·考向感知 4.(2025•浙江1月卷·节选)（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“=”)。 ＜ 【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； 04 真题溯源·考向感知 5.(2025•广东卷·节选) （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。 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； 04 真题溯源·考向感知 6.（2026·广东卷·节选）硫、氯单质及其化合物在科研和生产中均具有重要作用。 （4）S2Cl2可用于橡胶的硫化。其在潮湿空气中水解生成SO2(g)、H2O(g)和HCl(g)，该水解反应的熵变___________0(填“>”“=”或“<”)。 > 【解析】（4）S2Cl2在潮湿空气中水解的化学方程式为 ， 该反应为熵增反应，熵变＞0。 愿正在努力的你： 坚守初心不辜负，默默耕耘终有光。 平心从容迎大考，提笔自信展华章。 落笔皆随心中愿，金榜圆梦赴远方。 2027年高考一轮复习讲练测 $