高中化學(xué)人教版高考大單元四　第十章　第51講　化學(xué)反應(yīng)的方向與調(diào)控

化學(xué)

大一輪復(fù)習(xí)第十章第51講化學(xué)反應(yīng)的方向與調(diào)控復(fù)習(xí)目標(biāo)1.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)的方向考點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控——工業(yè)合成氨課時(shí)精練練真題

明考向內(nèi)容索引考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)的方向1.自發(fā)反應(yīng)在一定條件下，無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。2.熵和熵變的含義(1)熵的含義度量體系混亂程度的物理量，符號(hào)為

。熵值越大，體系混亂度越大。同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值；同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)

S(l)

S(s)。整合必備知識(shí)>>S(2)熵變的含義ΔS=S(生成物)-S(反應(yīng)物)?；瘜W(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)

。3.判斷化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)ΔG=ΔH-TΔSΔG<0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行；ΔG=0時(shí)，反應(yīng)處于

狀態(tài)；ΔG>0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行能平衡不能1.非自發(fā)反應(yīng)，一定條件下也能使其反應(yīng)發(fā)生(

)2.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向(

)3.ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行(

)4.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)

Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0(

)5.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0(

)√××√√

提升關(guān)鍵能力√

2.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及其判據(jù)的說法中錯(cuò)誤的是A.1molH2O在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：S[H2O(l)]<S[H2O(g)]B.反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)

ΔH>0能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)C.H2O2分解和HClO分解均是自發(fā)過程，故這兩個(gè)反應(yīng)的ΔH和ΔS的變化

相同D.常溫下，反應(yīng)4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)能自發(fā)進(jìn)行，

則該反應(yīng)的ΔH<0√物質(zhì)聚集狀態(tài)不同熵值不同，S(氣體)>S(液體)>S(固體)，1

mol

H2O在不同狀態(tài)時(shí)的熵值：S[H2O(l)]<S[H2O(g)]，故A正確；反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，ΔH-TΔS<0才能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，故B正確；反應(yīng)自發(fā)只能說明ΔH-TΔS<0，不能說明兩反應(yīng)的ΔH和ΔS的變化相同，故C錯(cuò)誤；該反應(yīng)的ΔS<0，若能自發(fā)進(jìn)行，ΔH-TΔS<0，則ΔH必須小于0，故D正確。3.二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)。(1)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：①CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH=-90kJ·mol-1總反應(yīng)的ΔH=

kJ·mol-1。

-49由蓋斯定律可知，①+②得總反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)，故ΔH=(+41

kJ·mol-1)+(-90

kJ·mol-1)=-49

kJ·mol-1。(2)根據(jù)以上信息判斷CO2與H2制取甲醇的反應(yīng)在

(填字母)條件下可自發(fā)進(jìn)行。

A.高溫B.低溫C.任何溫度B反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，根據(jù)ΔH-TΔS<0反應(yīng)可以自發(fā)，則在低溫下可以自發(fā)。返回考點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控——工業(yè)合成氨1.合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1，ΔS=-198.2J·K-1·mol-1。整合必備知識(shí)可逆減小<<<能2.合成氨工業(yè)的條件選擇[已知合成氨反應(yīng)的速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系為v=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)]反應(yīng)條件原理分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)條件提高反應(yīng)速率提高平衡轉(zhuǎn)化率壓強(qiáng)__________10MPa~30MPa溫度__________400~500℃催化劑_____________________做催化劑濃度增大氮?dú)?、氫氣的濃度，減小______的濃度______反應(yīng)物的濃度，降低生成物的濃度N2、H2投料比為

。氨及時(shí)從混合氣中分離出去，剩余氣體_________高壓高壓高溫低溫使用無影響鐵觸媒氨氣增大1∶2.8循環(huán)使用一、工業(yè)合成氨適宜條件選擇1.下列關(guān)于合成氨工藝的理解錯(cuò)誤的是A.控制溫度遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)

速率B.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的ΔH和ΔS都小于零C.NH3易液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行D.原料氣中N2由分離空氣得到，H2由天然氣與水蒸氣反應(yīng)生成，原料氣

需要經(jīng)過凈化處理，以防催化劑中毒和安全事故發(fā)生提升關(guān)鍵能力√2.我國科學(xué)家研發(fā)出一種新型雙溫催化劑Fe-TiO2-xHy，該催化劑催化N2和H2合成NH3(反應(yīng)體系溫度為495℃)的原理如圖所示，下列分析錯(cuò)誤的是A.“熱Fe”上的變化屬于焓增、熵增的

變化B.“熱Fe”有利于N2快速轉(zhuǎn)化為NC.“冷Ti”低于體系溫度，有利于提高合成氨反應(yīng)速率D.該催化劑能較好地解決傳統(tǒng)合成氨工藝中存在的反應(yīng)速率和平衡產(chǎn)率

的矛盾√

“熱Fe”

高于體系溫度，有利于氮?dú)庵泄矁r(jià)鍵的斷裂，加快反應(yīng)速率，故B正確；“冷Ti”

低于體系溫度，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高氨氣的產(chǎn)率，但降低溫度不利于提高合成氨反應(yīng)速率，故C錯(cuò)誤。3.合成氨是目前轉(zhuǎn)化空氣中氮最有效的工業(yè)方法，其反應(yīng)歷程和能量變化如圖。(圖中*表示物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)的狀態(tài))(1)由圖可知合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)的ΔH=

kJ·mol-1，對(duì)總反應(yīng)速率影響較大的是步驟

(填序號(hào))。

-92.2③(2)若改變某一條件，使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率加快，下列解釋正確的是

(填字母)。

A.升高溫度，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加B.增加反應(yīng)物的濃度，使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加C.使用催化劑，能降低反應(yīng)活化能，使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加D.增大壓強(qiáng)，能降低反應(yīng)的活化能，使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加AC二、綜合分析其他工業(yè)生產(chǎn)的適宜條件4.已知2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

ΔH<0的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：溫度不同壓強(qiáng)下SO2的轉(zhuǎn)化率/%1×105Pa5×105Pa1×106Pa5×106Pa1×107Pa450℃97.598.999.299.699.7550℃85.692.994.997.798.3(1)應(yīng)選擇的溫度是

，理由是______________________________

。

450℃該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，SO2轉(zhuǎn)化率降低，在450℃時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高溫度不同壓強(qiáng)下SO2的轉(zhuǎn)化率/%1×105Pa5×105Pa1×106Pa5×106Pa1×107Pa450℃97.598.999.299.699.7550℃85.692.994.997.798.3(2)應(yīng)采用的壓強(qiáng)是

，理由是____________________________

。

(3)生產(chǎn)中通入過量空氣的目的是

。

1×105Pa常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，采用較大的壓強(qiáng)，SO2的轉(zhuǎn)化率提高很少，但會(huì)增加生產(chǎn)成本增大O2濃度，提高SO2的轉(zhuǎn)化率5.苯乙烯(

)是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，可通過乙苯催化脫氫制得：

+H2(g)

ΔH=+123.5kJ·mol-1。工業(yè)上，通常在乙苯(EB)蒸氣中摻混N2(原料氣中乙苯和N2的物質(zhì)的量之比為1∶10，N2不參與反應(yīng))，控制反應(yīng)溫度為600℃，并保持體系總壓為0.1MPa不變的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如右。(1)A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率較大的是

。

B由圖可知，A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)都相同，A點(diǎn)是乙苯和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，B點(diǎn)是純乙苯，則B點(diǎn)乙苯濃度大于A點(diǎn)，濃度越大反應(yīng)速率越大，則正反應(yīng)速率B點(diǎn)大于A點(diǎn)。(2)摻入N2能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋說明該事實(shí)：______________________________________________________________

。正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加，加入氮?dú)庀♂專喈?dāng)于減壓，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(3)控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是________________________________________________________________________________________________

。

600℃時(shí)，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高；溫度過低，反應(yīng)速率慢，乙苯的轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，苯乙烯的選擇性下降，高溫還可能使催化劑失活，且能耗大返回LIANZHENTI

MINGKAOXIANG練真題明考向1.(2022·浙江1月選考，20)AB型強(qiáng)電解質(zhì)在水中的溶解(可視作特殊的化學(xué)反應(yīng))表示為AB(s)===An+(aq)+Bn-(aq)，其焓變和熵變分別為ΔH和ΔS。對(duì)于不同組成的AB型強(qiáng)電解質(zhì)，下列說法正確的是A.ΔH和ΔS均大于零B.ΔH和ΔS均小于零C.ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零√強(qiáng)電解質(zhì)溶于水有的放熱，如硫酸銅等；有的吸熱，如碳酸氫鈉等，所以在水中溶解對(duì)應(yīng)的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系統(tǒng)混亂程度，體系越混亂，則熵越大。AB型強(qiáng)電解質(zhì)固體溶于水，存在熵的變化，固體轉(zhuǎn)化為離子，混亂度是增加的，但離子在水中存在水合過程，這樣會(huì)引發(fā)水的混亂度的變化，讓水分子會(huì)更加規(guī)則，即水的混亂度下降，所以整個(gè)溶解過程的熵變?chǔ)取決于固體轉(zhuǎn)化為離子的熵增與水合過程的熵減兩個(gè)作用的相對(duì)大小關(guān)系，若是前者占主導(dǎo)，則整個(gè)溶解過程熵增，即ΔS>0，反之，熵減，即ΔS<0。2.[2022·湖南，17(1)]已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略ΔH、ΔS隨溫度的變化。若ΔG<0，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：600℃時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是

。

A.C(s)+O2(g)===CO2(g)B.2C(s)+O2(g)===2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g)C由圖可知，600

℃時(shí)C(s)+O2(g)===CO2(g)的ΔG<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，故A不符合題意；600

℃時(shí)2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔG<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，故B不符合題意；600

℃時(shí)TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)的ΔG>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故C符合題意；根據(jù)蓋斯定律，TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g)可由A項(xiàng)反應(yīng)+C項(xiàng)反應(yīng)得到，且由圖中數(shù)據(jù)可知600

℃時(shí)其ΔG<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，故D不符合題意。3.[2022·遼寧，17(1)(2)(4)(5)]工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其反應(yīng)為：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1

ΔS=-200J·K-1·mol-1?；卮鹣铝袉栴}：(1)合成氨反應(yīng)在常溫下

(填“能”或“不能”)自發(fā)。

能對(duì)于合成氨反應(yīng)，常溫下，ΔG=ΔH-TΔS=-92.4

kJ·mol-1-298

K×(-0.2

kJ·K-1·mol-1)=-32.8

kJ·mol-1<0，故合成氨反應(yīng)在常溫下能自發(fā)。(2)

溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應(yīng)速率，____溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業(yè)常采用400~500℃。

針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。高低其他條件一定時(shí)，升高溫度，可以提供更高的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，要提高平衡轉(zhuǎn)化率，即使反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度。(4)方案二：M-LiH復(fù)合催化劑。下列說法正確的是

(填字母)。

a.300℃時(shí)，復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下，復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫度越高，復(fù)合催化劑活性一定越高a由題圖可知，300

℃時(shí)，復(fù)合催化劑催化時(shí)合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率比單一催化劑催化時(shí)大很多，說明300

℃時(shí)復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高，a正確；同溫同壓下，復(fù)合催化劑能提高反應(yīng)速率，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故不能提高氨的平衡產(chǎn)率，b錯(cuò)誤；溫度過高，復(fù)合催化劑可能會(huì)失去活性，催化效率反而降低，c錯(cuò)誤。(5)某合成氨速率方程為：v=kcα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，γ=

；

實(shí)驗(yàn)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因?yàn)?/p>

。

a.有利于平衡正向移動(dòng)

b.防止催化劑中毒

c.提高正反應(yīng)速率-1a將實(shí)驗(yàn)1、3中數(shù)據(jù)分別代入合成氨的速率方程可得：①q=k·mα·nβ·pγ，③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ，兩式聯(lián)立可得γ=-1。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c(NH3)，生成物濃度下降，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但不會(huì)提高正反應(yīng)速率，a正確、c錯(cuò)誤；反應(yīng)主產(chǎn)物即氨不能使催化劑中毒，b錯(cuò)誤。返回KESHIJINGLIAN課時(shí)精練對(duì)一對(duì)題號(hào)12345678答案DDCCACAA題號(hào)9101112

13答案DCCD

C答案12345678910111213141516答案1234567891011121314151614.(1)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，是因?yàn)棣<0、ΔS>0(2)①+90.8

②CD15.(2)0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa>2.5Mpa=p2，所以p1=5.0MPa反應(yīng)物(N2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強(qiáng)(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。當(dāng)t<tm，k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低；當(dāng)t>tm，k增大對(duì)v的提高小于α引起的降低答案1234567891011121314151616.

1.25℃、1.01×105Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)

ΔH=+109.8kJ·mol-1，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.該反應(yīng)是熵減小的反應(yīng)D.該反應(yīng)的熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)12345678910111213141516答案√

√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH-TΔS>0，即任何溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；B項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，較高溫度時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH-TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。選項(xiàng)化學(xué)方程式已知條件預(yù)測(cè)AA(s)===B(g)+C(s)ΔH>0它一定是非自發(fā)反應(yīng)BA(g)+2B(g)===2C(g)+3D(g)能自發(fā)反應(yīng)ΔH一定小于0CM(s)+aN(g)===2Q(g)ΔH<0，自發(fā)反應(yīng)a可能等于1、2、3DM(s)+N(g)===2Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行ΔH>03.下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的預(yù)測(cè)正確的是√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案A(s)===B(g)+C(s)的ΔS>0，ΔH>0，在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；A(g)+2B(g)===2C(g)+3D(g)的ΔS>0，所以當(dāng)ΔH<0時(shí)，一定滿足ΔH-TΔS<0，反應(yīng)一定能夠自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)ΔH>0時(shí)，高溫下，ΔH-TΔS<0成立，也可以自發(fā)進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；M(s)+N(g)===2Q(s)的ΔS<0，當(dāng)ΔH>0時(shí)，ΔH-TΔS>0，一定不能自發(fā)進(jìn)行，故D錯(cuò)誤。4.合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)此圖分析合成氨工業(yè)最有前途的研究方向是A.提高分離技術(shù)B.研制耐高壓的合成塔C.研制低溫催化劑D.探索不用N2和H2合成氨的新途徑12345678910111213141516答案√12345678910111213141516答案由題圖可知，NH3的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度的升高而顯著下降，故要提高NH3的體積分?jǐn)?shù)，必須降低溫度，但目前所用催化劑鐵觸媒的活性最高時(shí)的溫度為500

℃，故最有前途的研究方向?yàn)檠兄频蜏卮呋瘎?.2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了德國化學(xué)家格哈德·埃特爾(GerhardErtl)，以表彰他在固體表面化學(xué)研究中取得的開拓性成就。他的成就之一是證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨氣的反應(yīng)過程，模擬示意圖如圖。關(guān)于合成氨工藝，下列說法正確的是A.圖①到圖③的活化能減去圖⑤到圖③

的活化能就是合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱B.反應(yīng)中有極性鍵的斷裂與形成C.當(dāng)溫度、體積一定時(shí)，在原料氣中添

加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率D.合成氨反應(yīng)使用的條件高溫、高壓是為了提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案圖①到圖③為氮?dú)夂蜌錃庵械幕瘜W(xué)鍵斷裂的過程，圖⑤到圖③為氨氣中化學(xué)鍵斷裂的過程，故圖①到圖③的活化能減去圖⑤到圖③的活化能就是合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱，A正確；該反應(yīng)過程中只有非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成，B錯(cuò)誤；當(dāng)溫度、體積一定時(shí)，在原料氣中添加少量惰性氣體不影響各組分的濃度，因此不影響平衡，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；12345678910111213141516答案合成氨的反應(yīng)是氣體總體積減小的放熱反應(yīng)，故高壓是為了提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，但高溫不是為了提高轉(zhuǎn)化率，D錯(cuò)誤。6.已知體系自由能變化ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，兩個(gè)氫化反應(yīng)的ΔG與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A.反應(yīng)①的ΔS<0B.反應(yīng)②在600℃時(shí)的反應(yīng)速率很快C.溫度大于1000℃時(shí)，反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行D.反應(yīng)②的ΔH>0√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案反應(yīng)①在溫度大于1

000

℃時(shí)ΔG<0，故此時(shí)反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行，故C正確；根據(jù)圖像和數(shù)學(xué)知識(shí)可知，反應(yīng)②的ΔH<0，故D錯(cuò)誤。反應(yīng)①隨溫度的升高，ΔG逐漸減小，則ΔS>0，故A錯(cuò)誤；該題可以推測(cè)自發(fā)反應(yīng)時(shí)的溫度，但無法推測(cè)什么溫度的反應(yīng)速率快慢，故B錯(cuò)誤；7.在密閉容器中投入一定量反應(yīng)物發(fā)生儲(chǔ)氫反應(yīng)：LaNi5(s)+3H2(g)

LaNi5H6(s)

ΔH=-301kJ·mol-1。在某溫度下，達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得氫氣壓強(qiáng)為2MPa。下列說法不正確的是A.當(dāng)LaNi5的濃度不再變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若溫度不變，縮小容器的容積至原來的一半，重新達(dá)到平衡時(shí)H2的壓

強(qiáng)等于2MPaC.擴(kuò)大容器的容積，重新達(dá)到平衡時(shí)n(H2)增多D.增大壓強(qiáng)，降低溫度，有利于儲(chǔ)氫12345678910111213141516答案√12345678910111213141516答案

8.已知反應(yīng)：CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應(yīng)物，不同壓強(qiáng)條件下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)記為)。下列有關(guān)說法正確的是A.上述反應(yīng)的ΔH<0B.N點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率一定比M點(diǎn)的快C.降低溫度，H2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%D.工業(yè)上用此法制取甲烷應(yīng)采用更高的壓強(qiáng)√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行到底，C項(xiàng)錯(cuò)誤；采用更高的壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求更高，增加經(jīng)濟(jì)成本，D項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)題圖，隨著溫度的升高，H2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，A項(xiàng)正確；N點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn)，M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)，因此無法確定兩點(diǎn)反應(yīng)速率的快慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

12345678910111213141516答案√12345678910111213141516答案NH3與O2作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，在175~300

℃范圍，隨溫度的升高，N2的選擇性降低，即產(chǎn)生氮?dú)獾牧繙p少，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，溫度高于250

℃

N2的選擇性降低，且氨氣的轉(zhuǎn)化率變化并不大，浪費(fèi)能源，故溫度應(yīng)略小于225

℃，此時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率、氮?dú)獾倪x擇性較大，故C錯(cuò)誤。10.(2024·襄陽宜城高三模擬)汽車尾氣凈化反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)

ΔH=-746.8kJ·mol-1，ΔS=-197.5J·mol-1·K-1。為了探究其轉(zhuǎn)化效率，某小組利用傳感器測(cè)定一定溫度下投入1.0×10-3mol·L-1NO、3.6×10-3mol·L-1CO的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A.上述正反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行B.b→c段反應(yīng)速率v(NO)=0.1mol·L-1·s-1C.單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和消耗CO2濃度相等時(shí)達(dá)到

平衡狀態(tài)D.該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=500√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由題知ΔH<0、ΔS<0，較低溫度時(shí)滿足ΔG=ΔH-TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；由曲線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)可知，曲線abcde表示CO，曲線xyzw表示NO，則b→c段反應(yīng)速率v(NO)=

12345678910111213141516答案

11.將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4是生產(chǎn)金屬鈦的關(guān)鍵步驟。在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量之比為1∶2∶2進(jìn)行反應(yīng)，平衡體系中主要物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(x)隨溫度變化理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是A.200~1600℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，TiO2的轉(zhuǎn)化率均已接

近100%B.將400℃時(shí)的平衡體系加熱至800℃，平衡C(s)+CO2(g)

2CO(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.1000℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻x(TiCl4)=0.2。其他條件不變，延長反應(yīng)時(shí)間能使x(TiCl4)

超過該溫度下平衡時(shí)的x(TiCl4)D.實(shí)際生產(chǎn)時(shí)反應(yīng)溫度選擇900℃而不選擇200℃，其主要原因是900℃比200℃時(shí)

化學(xué)反應(yīng)速率更快，生產(chǎn)效益更高√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案在1.0×105

Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量之比為1∶2∶2進(jìn)行反應(yīng)：TiO2+2C+2Cl2

TiCl4+2CO，三者完全反應(yīng)時(shí)，生成TiCl4、CO的物質(zhì)的量之比為1∶2，此時(shí)TiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為33.3%，結(jié)合圖像可知，200~1

600

℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，TiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為33.3%，則TiO2轉(zhuǎn)化率均已接近100%，A正確；12345678910111213141516答案結(jié)合圖像可知，將400

℃時(shí)的平衡體系加熱至800

℃，二氧化碳含量減小、一氧化碳含量增加，則平衡C(s)+CO2(g)

2CO(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，B正確；延長時(shí)間不能改變平衡時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤。12.(2024·赤壁模擬)向體積均為1L的甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中分別充入1molO2和4molHBr，發(fā)生反應(yīng)：4HBr(g)+O2(g)

2Br2(g)+2H2O(g)

ΔH。分別在絕熱、恒溫條件下進(jìn)行，兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.正反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行B.乙在恒溫條件下進(jìn)行，ΔH<0C.a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于c點(diǎn)的正反應(yīng)速率D.甲條件下平衡常數(shù)K小于20.25√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由圖可知，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，氣體分子數(shù)減小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反應(yīng)自發(fā)，故該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)正確；曲線甲恒容密閉容器中壓強(qiáng)增大，說明甲在絕熱條件下進(jìn)行，乙在恒溫條件下進(jìn)行，B項(xiàng)正確；平衡時(shí)，Ta>Tc，a點(diǎn)的反應(yīng)物濃度大于c點(diǎn)的反應(yīng)物濃度，即a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于c點(diǎn)的正反應(yīng)速率，C項(xiàng)正確；12345678910111213141516答案

13.(2023·浙江6月選考，14)一定條件下，1-苯基丙炔(

)可與HCl發(fā)生催化加成，反應(yīng)如下：反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時(shí)間的變化如圖(已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng))，下列說法不正確的是A.反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)ⅡB.反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)ⅡC.增加HCl濃度可增加平衡時(shí)產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ

的比例D.選擇相對(duì)較短的反應(yīng)時(shí)間，及時(shí)分離可獲得

高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅲ，反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng)，ΔH都小于0，所以反應(yīng)Ⅱ的ΔH<0，因此反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ，故A正確；短時(shí)間里反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多，說明反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ，故B正確；12345678910111213141516答案

14.(1)[2021·浙江6月選考，29(1)]實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量SO2：Cu(s)+2H2SO4(l)===CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-11.9kJ·mol-1，判斷該反應(yīng)的自發(fā)性并說明理由：________________________________

。

12345678910111213141516答案任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，是因?yàn)棣<0、ΔS>0(2)[2021·湖南，16(1)(2)]氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)12345678910111213141516答案化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：①反應(yīng)2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)

ΔH=

kJ·mol-1。

+90.8根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)

ΔH=390.8

kJ·mol-1×3×2-(946

kJ·mol-1+436.0

kJ·mol-1×3)=+90.8

kJ·mol-1。12345678910111213141516答案化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8②已知該反應(yīng)的ΔS=198.9J·mol-1·K-1，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行？

(填字母)。

A.25℃ B.125℃

C.225℃ D.325℃CD

12345678910111213141516答案在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=

，判斷的依據(jù)是______________________________________________________

。

影響α的因素有0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa>2.5MPa=p2，所以p1=5.0MPa