2024-2025学年高二化学期中复习考点清单与练习：化学反应的方向及调控

专题06化学反应的方向及调控

■考点清单01自发过程和自发反应

i.自发过程

(1)含义：在一定条件下，不用借助外力,就能自发进行的过程。

(2)特点

①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者放出热量)

②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向

③具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下

肯定不能自发进行

2.自发反应

(1)定义：在给定条件下，可以直发地进行到显著程度的化学反应。如：食品腐败

(2)自发反应的特征

①具有方向性，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,如：食物在常温下会腐败，但是由腐败的食物变为食物是不可能自发进行的。

②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。如：煤炭在一定条件下会自发燃烧成

低能量的二氧化碳。

③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。如：老师离开教室后，学生在无约束的状态

下会自发地由有序的状态进入混乱的状态。

(3)应用

①可被用来完成有用功。如：设计原电池

②非自发过程要想发生，必须对它做功。如：通电将水分解为H2和。2

【温馨提醒】

①自发反应也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。

②一般的，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。

③判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热

效应无关。

3.自发过程的判断

(1)根据条件判断：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)

(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向

过程不自发，则正向过程一定自发。

自发过程自发反应

在一定条件下，不用借助外力，就能自发在给定的条件下，可以自发进行

含义

进行的过程到显著程度的化学反应

具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在

特征

该条件下肯定不能自发进行

举例高山流水，自由落体，冰雪融化钢铁生锈

(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设止-成原电池。

应用

(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。.如通电将水分解为H2和。2

■考点清单02嫡和病变

1.燧

(1)定义：■是衡量体系混乱度大小的物理量。

(2)符号和单位：S,常用单位：J/(mol.K)

2.■变

(1)定义：发生化学反应时物质燧的变化称为燧变，符号为AS

(2)计算公式：AS=生成物总嫡-反应物总燧

3.影响牖大小的因素

(1)同一条件下，不同的物质燧值丕回

(2)同一物质的燧与其聚集状态及外界条件有关，对同一种物质不同状态时焙值大小为

S(g)>S(l)>S(s)

(3)不同物质嫡值的关系：

I、物质组成越复杂一燧值越大

II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多一焙值越大

(4)物质的量越大，分子数越多，♦值越大

(5)反应过程中气体物质的量增加的反应是嫡增大

(6)固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程是崎增大

4.熠判据——自发反应与埔变的关系

多数能自发进行的化学反应是燧增的反应。赠变是与反应进行方向有关的因素之一，但

不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因此，只根据燧变来判断反应进行的方向是不全面

的。

考点清单03化学反应方向的判据

1.自由能变化：符号为以，单位为kJ.moir。

2.自由能变化与焰变、埔变的关系：NG=AH—TNS。AG不仅与焰变有关，还与温度

有关

3.反应方向与自由能的关系：化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达

到平衡。

(1)当AG<0时，反应能自发进行

(2)当AG=0时，反应处于平衡状态

(3)当AG>0时，反应不能自发进行

4.综合焰变和燧变判断反应是否自发的情况:

婚变燧变化学反应能否自发进行

AH<0AS>0任何温度都能自发进行

AH>0AS<0不能自发进行

AH<0AS<0较低温度时自发进行

AH>0AS>0高温时自发进行

小结：“大大高温，小小低温”

【温馨提醒】

(1)在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界

对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。

(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生

的速率

(3)只适用于没有发生的反应

注：一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的

■考点清单04合成氨反应的特点

1.合成氨反应的特点

1

合成氨反应：N2(g)+3H2(g)#2NH3(g)-己知298K时：AH=-92.4kJ-moF,AS=-

198.2J-moFk1

(1)自发性：常温(298K)下，AH-TAS<0,能自发进行。

(2)可逆性：反应为可逆反应。

(3)嫡变：AS<0,正反应是气体体积缩小的反应。

(4)熔变：△“<(),是放热反应。

2.原理分析

根据合成氨反应的特点,利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如

何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。

条件提IWJ反应速率提高平衡转化率

压强增大压强增大压强

温度升高温度降低温度

催化剂使用无影响

浓度增大反应物浓度增大反应物浓度,降低生成物浓度

■考点清单05合成氨适宜条件的选择

1.工业合成氨条件

⑴压强

①原理分析：压强越大越好。

②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为10〜30MPa。

③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大,对材料的强度和设备的制造要求也越高,

需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。

(2)温度

①原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。

②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为400〜500

③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在

工业生产中是很不经济的。

合成氨反应一般选择400~500℃进行的又一重要原因为铁触媒在500℃左右时的活性

最大。

(3)催化剂

①原理分析：在高温、高压下，N2和H2的反应速率仍然很慢。

②选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。

③选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较

快地进行反应。

另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。

(4)浓度

①原理分析：在500°C和30Mpa时，平衡混合物中NH3的体积分数及平衡时N?和

的转化率仍较低。

②采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出

去；应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度。

③采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移动，此外原料气的

循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反

应。

2.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10〜30MPa

温度400〜500℃

催化剂使用铁触媒作催化剂

浓度氨及时从混合气中分离出去，剩余气体循环使用;及时补充N2和H2

3.合成氨的工艺流程

液态NH3NH3+N2+H2

4.流程分析

(1)原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，

导致催化剂“中毒”而降低或丧失催化活性

(2)压缩机加压：增大压强

(3)热交换：合成氨反应为放热反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，

故热交换可充分利用能源，提高经济效益。

(4)冷却：生成物NH3的液化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，以促使平衡向生成NH3的方向移动。

(5)循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分

离后的原料气循环利用，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。

■考点清单06工业生产中选择适宜生产条件的思路

1.选择化工生产适宜条件的分析角度

外界有利于加快有利于平衡正向移

综合分析结果

条件速率的条件控制动的条件控制

浓度增大反应物的浓增大反应物的浓度、不断地补充反应物、及时地分离出生

度减小生成物的浓度成物

催化剂加合适的催化剂不需要加合适的催化剂

兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜

AH<0低温

温度

温度高温

在设备条件允许的前提下，尽量采取

AH>0高温

高温并考虑催化剂的活性

在设备条件允许的前提下，尽量采取

高压(有气体参Avg<0高压

压强高压

加)

Avg>0低压兼顾速率和平衡，选取适宜的压强

2.选三屋工业合成适宜条4件的原则

⑴温度

①所选温度兼顾反应速率快，产品含量高。

②尽可能选择催化剂的最大温度。

(2)压强

①所选压强对反应物转化率的影响变化幅度大。

②压强不能无限大，防止增大设备成本和动力成本。

(3)催化剂

①选用催化效率高的催化剂。

②催化剂对反应有选择性,同一反应物选用不同的催化剂，产物可能不同。

A+B速幽工cA+BJ^LD

③某些物质能够使催化剂中毒，失去活性。

(4)浓度：原料尽可能循环利用

①适当增大廉价物质的浓度，提高难获得原料的转化率。

②必要时可以采用循坯反应，以增大原料利用率。

(5)反应热的综合利用：一般采用热交换器。

(6)反应容器的选择：恒压容器有利于提高反应物的转化率。

3.化学反应的调控

(1)含义：通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。

(2)调控的目的：促进有利的化学反应,抑制有害的化学反应。

(3)考虑实际因素：结合设备条件、安全操作、经济成本等情况,综合考虑影响化学反

应速率和化学平衡的因素，寻找合适的生产条件;根据环境保护及社会效益等方面的规定和

要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。

(4)控制的措施与效果

①加快或减慢反应速率(改变温度、浓度、压强，使用催化剂等)。

②提高或降低反应物的转化率（控制温度、浓度、压强等）。

③减少甚至消除有害物质的生成。

④控制副反应的发生。

（5）化工生产中控制反应条件的原则

在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的

成本、安全操作、环境保护和实际可能性等。

（6）化工生产中调控反应的一般思路

1.下列反应属于非自发反应的是（）

A.钠与水反应B.氢气在氧气中燃烧生成水

C.水分解变成氢气和氧气D,氨气和氯化氢相遇变成氯化钱

【答案】C

2.合成氨解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，下列有关工业合成氨的

说法错误的是（）

A.反应物是N2和H2B.过程属于生物固氮

C.反应属于可逆反应D.反应条件是高温、高压、催化剂

【答案】B

【解析】A项，工业合成氨的原料是N2和H2,故A正确；B项，工业合成氨属于人

工固氮，故B错误；C项，工业合成氨N2+3H2=^2NH3是一个可逆反应，故C正确；D

项，为了有利于合成氨，选择了500℃左右的高温，20MPa-50MPa的高压，同时使用铁触

媒做催化剂，故D正确；故选B。

3.下列有关化学反应的方向及判据的说法不正确的是（）

A.反应CaCC^s）=CaO（s）+CO2（g）能否自发进行，主要由AS决定

B.焰变或嫡变均可以单独作为反应自发性的判据

C.AHVO、AS〉。的反应在任何温度下都能自发进行

D.冰在室温下自动融化成水，是因为体系混乱度增加

【答案】B

【解析】A项，气体的混乱度大于固体，该反应正反应为燧增反应，由崎判据可知燧增

反应有自发进行的倾向，故A正确；B项，焰变、燧变均与反应自发性有关，因此焰变或

燧变均不能单独作为反应自发性的判据，故B错误；C项，AHCO、A5>0,则

这样的反应在任何温度下都能自发进行，故C正确；D项，冰在室温下自动融化成水，是

因为体系混乱度增加，AS〉。，故D正确；故选B。

4.下列反应AS〉。的是()

A.HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)B.2CO(g)=2C(s)+O2(g)

C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

【答案】D

【解析】A项，该反应为气体系数之和减小的反应，AS<0,A不符合题意；B项，该

反应为气体系数之和减小的反应，AS<0,B不符合题意；C项，该反应为气体系数之和减

小的反应，AS<0,C不符合题意；D项，该反应为气体系数之和增大的反应，AS>0,D

符合题意；故选D。

5.冰融化为水的过程的焰变和嫡变正确的是()

A.A//>0,AS<0B.AH<0,AS>0C.AH>0,AS>0D.AH<0,AS<0

【答案】C

【解析】冰融化为水是燧增过程，该过程吸热，AH>Oo

6.以下判断正确的是()

A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)AH>0,该反应常温下不能自发

B.2Mg(s)+O2(g)=2MgCXs)4H<3该反应高温才能自发

C.自发反应的燧一定增大，非自发反应的燧一定减小

D.放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行

【答案】A

【解析】A项，在高温下△G=AH-TAS<0反应能进行，△”>(),该反应常温下不能自

发，故A正确；B项，△G=AF/-TAS<0反应能进行，由于△»<(),则该反应在常温就能自

发进行，故B错误；C项，自发进行的反应皤值不一定增大，化学反应的方向由焰变和燧

变共同决定，非自发反应的燧不一定减小，故C错误；D项，不能根据焰变判断反应的自

发性，放热反应不一定都是自发进行的，吸热反应也可能是自发进行，如碳酸氢镂的分解,

故D错误；故选A。

7.某化学反应A(s)=D(g)+E(g)AH-TAS=(-4500+llT)kJ-moE(其中AH为焰变，AS为

嫡变，T为热力学温度，单位为K),要防止反应发生，温度必须()

A.高于409KB.低于136K

C.高于136K而低于409KD.低于409K

【答案】A

【解析】要防止反应发生，AH-TAS>0,则-4500+llT>0,解得T>409,答案选A。

8.下列变化过程的熔变(AH)和幅变(△5)均大于零的是()

A.H2O(g)^H2O(l)B.N2(g)+O2(g)=2NO(g)

C.2H2O2⑴=2氏0⑴+O2(g)D.Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)

【答案】B

【解析】燧就是混乱度，混乱度增加，则燧值增大，一般来说，燧值：气体〉溶液〉液

体〉固体；气体的系数越大，嫡值越大。A项，H2O(g)TH2O⑴的过程放热，混乱度降低，

所以焰变(AH)和焙变(AS)均小于零，A错误；B项，N2(g)+O2(g)=2NO(g)属于吸热反应，焰

变(AH)大于零，反应能够自发进行，所以大于零，B正确；C项，2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g)

为放热反应，小于零，气体系数变大，赠变(AS)均大于零，C错误；D项，

Ag+(叫)+C1-(叫尸AgCl(s),由自由移动的阴阳离子转化成难溶的沉淀，燧变(AS)均小于零，D

错误；故选B。

9.(2023•云南省保山市高二期末)下列对化学反应预测正确的是()

选项化学方程式已知条件预测

AM(s)=X(g)+Y(s)△H>0它是非自发反应

B4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)常温下，自发进行△H>0

C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自发进行△H可能大于0

DW(s)+G(g)=2Q(g)△H>0任何温度都能自发进行

【答案】C

【解析】A项，反应气体系数增大，为蜡增大的反应，AS>。，AH>0,在高温条件下

能自发进行，故A错误；B项，为气体系数减小的反应，AS<0,当AH〉。时，AH-TAS〉

0,一定不能自发进行，故B错误；C项，反应为气体系数增大的反应，AS〉。，所以当AH

<0,一定满足AH-TASVO,反应一定能够自发进行，当AH>。时，当高温时，AH-TASVO,

成立，可以自发进行，故C正确；D项，反应为气体系数增大的反应，AS〉。，由AH〉。，

则满足AH-TASVO,反应在高温下自发进行，故D错误；故选C。

10.(2023•江苏省盐城市高二期中)下列说法正确的是()

A.自发反应是指不需要条件就能发生的反应

B.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

C.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向

D.常温下，反应C(s)+CO2(g)Ki2CO(g)不能自发进行，则该反应的△”>()

【答案】D

【解析】A项，自发反应是指在一定温度和压强下，不需要外界帮助即可发生的化学反

应，故A错误；B项，非自发过程在一定条件下可能变为自发过程，如碳酸钙受热分解的

反应是嫡增的吸热反应，属于在高温下进行的非自发过程，故B错误；C项，使用催化剂

只能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变化学反应进行的方向，故C错误；D

项，碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应是燃增的反应，由常温下该反应不能自发进行可知，

反应AH—7AS>0,则该反应的熔变△”>（）,故D正确；故选D。

11.（2023•云南省大理市高二期中）下列关于反应自发性的说法正确的是（）

A.AH<0,AS>0的反应，有利于自发进行

B.化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应

C.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的

D.自发反应在任何条件下都能自动进行，现象明显

【答案】A

【解析】A项，△>{<（）,AS>0,所有温度下AH-TASO,反应自发进行，选项A正确；

B项，大多数化合反应是放热反应，如C+C02MM2co是吸热反应，大多数分解反应

是吸热反应，尿素分解是放热反应，选项B错误；C项，不能单独用焰判据或蜡判据判断

反应的自发性，所以吸热反应不一定是非自发反应，燧增大的反应不一定是自发反应，选项

C错误；D项，自发反应是在一定条件下进行的，选项D错误。故选A。

12.对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是（）

A.温度、压强一定时，放热的燧减小的反应一定能自发进行

B.温度、压强一定时，焰因素和崎因素共同决定一个化学反应的方向

C.反应熔变是决定反应能否自发进行的唯一因素

D.固体的溶解过程与燧变无关

【答案】B

【解析】化学反应的方向由熔变和燧变共同决定，不能仅用熔变或燧变判断反应的方向。

13.（2023•河南省新乡市高二期末）李白有诗：“燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。”

下列对水汽变成雪的过程中焰变和嫡变的判断正确的是（）

A.AH<0,AS>0B.AH<0,AS<0

C.AH>0,AS>0D.AH>0,AS<0

【答案】B

【解析】水汽变成雪的过程中放热，AHVO,气体变成固体，混乱度减小，△$<（）；故

选B。

14.（20223•浙江省杭州市高二学军中学期中）已知可逆反应A2（g）+B2（g）2AB（g）A

H<0AS<0,AG<0,下列说法不正确的是（）

A.一般情况下，相同物质的量的不同气体。它们的蜡不一样

B.该反应的逆反应AG>0,不能自发进行

C.混合气体相对分子质量不变，不能作为判断达到平衡的标准

D.增大压强，平衡可能会发生移动

【答案】B

【解析】A项，从反应可知，反应前后气体的总物质的量保持不变，但AS<0说明一般

情况下，相同物质的量的不同气体，它们的蜡不一样，A正确；B项，由题干信息可知，该

反应的正反应AGO,则逆反应AG〉。，但由于该反应是一个可逆反应，则逆反应不也自发

进行，B错误；C项，从反应可知，反应前后气体的总物质的量保持不变，混合气体的质量

一直保持不变，即混合气体相对分子质量始终保持不变，故混合气体相对分子质量不变，不

能作为判断达到平衡的标准，C正确；D项，从反应可知，反应前后气体的总物质的量保持

不变，当增大压强到一定程度时，A?、B2或AB可能变为液体，三者不是同时变为液体，

则平衡会发生移动，D正确；故选：Bo

15.已知反应2c(s)+O2(g)===2CO(g)的AHO,AS>0„设AH和AS不随温度而变，

下列说法中正确的是()

A.低温下才能自发进行B.高温下才能自发进行

C.任何温度下都能自发进行D.任何温度下都不能自发进行

【答案】C

【解析】反应自发进行的判断依据是AH-TASVO,依据焰变、嫡变和温度分析判断。

已知反应2c(s)+O2(g)=2CO(g)的△}I<(),AS>0,所以AH-TAS<0,即反应在任何温

度下都是能自发进行，故选C。

16.下列反应在任何温度下均能自发进行的是()

1

A.2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)NH=+163kJ-moP

,1

B.Ag(s)+^C12(g)=AgCl(s)AH=—127kJ-mol

1

C.HgO(s)=Hg(l)+1o2(g)AH=+91kJ-moF

1

D.H2O2(l)=^O2(g)+H2O(1)A//=-98kJmol

【答案】D

【解析】反应能自发进行的前提条件是反应的AH—TAS<0,温度的变化可能使TAS

的符号发生变化。A项，AH>0,AS<0,在任何温度下，AH-TAS>0,即任何温度下，反应

都不能自发进行；B项，AH<0,A5<0,在较低温度下，AH-TAS<0,即反应温度不能过高；

C项，A">。，AS>0,若使反应自发进行，即A〃一TAS<0,必须提高温度，即反应只有在较

高温度时能自发进行；D项，NH<0,AS>0,在任何温度下，kH—TNSe,即在任何温度下

反应均能自发进行。

17.下列内容与结论相对应的是（）

选项内容结论

AH2(D(g)变成H2O(1)该过程的AS>0

B常温下，硝酸镂固体溶于水可自发进行该过程的AS>0

C一个反应的AH>0,AS>0反应一定不能自发进行

H2(g)+F2(g)=2HF(g)的AH=-271kJ-moF1,反应在任意温度下都不

D

△S=+8J-moFk1能自发进行

【答案】B

【解析】物质由气态变为液态，体系混乱度减小，即AS<0,A项不符合题意；硝酸镂

固体溶于水是吸热过程，可自发进行，说明AS>0,B项符合题意；A”,。，AS>0,根据复合

判据可知,高温时XH—TXS<0,即高温条件下，反应能自发进行,C项不符合题意；由AHO,

△S>0知，△”一TAS<0,故该反应在任意温度下都能自发进行，D项不符合题意。

18.将1H1O1N2和5mO1H2充入某密闭容器中，控制适当条件使其充分反应生成NH3。

下列关于合成氨反应的说法正确的是（）

A.该反应是吸热反应B.温度越高，压强越大，氨的平衡产率越高

C.达到限度时正逆反应速率相等D.该容器中最终得到2moiNH3

【答案】C

【解析】A项，合成氨反应为氮气和氢气在催化剂作用下生成氨气，反应为放热反应，

A错误；B项，合成氨反应为放热、气体分子数减小的反应，低温、高压利于平衡正向移动

提高氨的平衡产率，B错误；C项，达到限度时，平衡不再移动，正逆反应速率相等，C正

确；D项，该反应为可逆反应，反应不能进行完全，反应后容器中最终得到NE的物质的

量小于2mol,D错误；故选C。

19.（2023•河南省鹤壁市高二期末）化学反应的调控对于工业生产具有积极意义，下列关

于调控措施的说法错误的是（）

A.硫酸工业中，为提高SCh的转化率，通入的空气越多越好

B.工业合成氨，从生产实际条件考虑，不盲目增大反应压强

C.工业合成氨，考虑催化剂的活性选择400~500℃的反应温度

D.炼铁高炉的进风口设置在下端有利于燃料充分利用

【答案】A

【解析】A项，在实际生产中为了增大二氧化硫的转化率通入稍过量的空气，若空气通

入量过多，不仅会增大能源消耗、还会增大动力消耗、对设备的要求也高，A错误；B项，

工业合成氨，从生产实际条件考虑，不盲目增大反应压强，若压强过大，不仅会增大能源消

耗、还会增大动力消耗、对设备的要求也高，B正确；C项，工业合成氨，400~500℃时催

化剂的活性最大、有利于提高反应速率、提高氨气产量，故选择400~500℃的反应温度，C

正确；D项，炼铁高炉的进风口设置在下端、固体从设备顶部加入，则有助于固体和气体充

分接触、有利于燃料充分利用，D正确；故选A。

20.某工业生产中发生反应：2A（g）+B（g）=^M（g）AH<0o下列有关该工业生产的

说法正确的是（）

A.工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成

B.若物质B廉价易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率

C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高，反应物的转化率越高

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M的日产量

【答案】D

【解析】加入过量B只能提高A的转化率，B的转化率降低；温度升高，平衡逆向移

动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。

21.下列叙述中不能用勒夏特列原理来解释的事实是（）

A.N2（g）+3H2（g）2NH3（g）,高压有利于合成氨

B.实验室制取氯气时用排饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体

C.2so2（g）+O2（g）2SCh（g）,加催化剂可以提高生产效率

D.2NO2（g）N2O4（g）A//<0,升高温度颜色加深

【答案】C

【解析】A项，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）反应为气体体积减小的可逆反应，加压平

衡向右移动，有利于合成氨气，能用勒夏特列原理来解释，故A不选;B.存在CI2+H2O

H++C1-+HC1O平衡，饱和食盐水中氯离子浓度较大，增大氯离子浓度，上述平衡向左移动，

有利于氯气的溢出，降低了氯气在水中的溶解度，氯化氢气体和水互溶，实验室制取氯气时

用排饱和食盐水可以除去氯气中的氯化氢气体，能用勒夏特列原理来解释，故B不选；C.催

化剂能够加快反应速率，但是平衡不移动,不能用勒夏特列原理来解释，故C可选;D.2NO2（g）

二^N2O4（g）AH<0,该反应放热，升高温度，平衡左移，二氧化氮的浓度增大，气体的

颜色加深，能用勒夏特列原理来解释，故D不选；故选C。

22.对于反应2so2（g）+Ch（g）2SO3（g）,下列说法正确的是（）

A.反应的AS>0

B.反应的平衡常数可表示为K=泮粤等工

C.增大体系的压强能提高SO2的反应速率和转化率

D.使用催化剂能改变反应路径，提高反应的活化能

【答案】C

【解析】A项，该反应为气体系数之和减小的反应，AS<0,A错误；B项，根据平衡

常数的定义可知该反应的平衡常数为K=J萼Z，B错误；C项，加压后，增大各物

c（S02）-c（.O2）

质的浓度，可以加快反应速率，该反应为气体系数之和减小的反应，加压使平衡正向移动,

提高S02的转化率，C正确；D项，催化剂一般通过降低反应活化能加快反应速率，D错误；

故选Co

23.（2023•广东省广州市高二期末）1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨

的方法,从而大太满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图,

下列说法不正确的是（）

液态NH3NH3,N2>H2

A.“干燥净化”可以防止催化剂中毒

B.“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率

C.“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率

D.“铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热

【答案】D

【解析】A项，合成氨反应的原料中含有能使催化剂中毒的杂质，所以“干燥净化”可以

防止催化剂中毒，故A正确；B项，合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学

反应速率加快，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“压缩机加压”既提高了原

料的转化率又加快了反应速率，故B正确；C项，氨气易液化，冷却时氨气转化为液氨，

生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“冷却”提高了原料的

平衡转化率和利用率，故C正确；D项，合成氨反应为放热反应，“铁触媒”在生产过程中可

以通过反应放出的热量和热交换达到反应所需的温度，不需使用外加热源持续加热，故D

错误；故选D。

24.硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应

催化剂

2so2+O22sCh的说法中正确的是（）

A.只要选择适宜的条件，S02和就能全部转化为S03

B.该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正、逆反应速率均为零

C.在达到平衡的体系中，充入由18。原子组成的02后，S02中18。含量减少，S03中

180含量增多

D.在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题

【答案】D

【解析】该反应为可逆反应，SO2和。2不能全部转化为SO3,A错；达到平衡后反应

不停止，正、逆反应速率相等，B错；达到平衡后充入由180原子组成的02,平衡正向移

动，SO3中18。含量增多，因为反应可逆，S02中隹0含量也增多，c错。故选D。

25.下述描述中，正确的是()

A.某化学反应其：△H=-122kJ-mol-i,AS=231Jmol'.K1,则此反应在任何温度下

都能自发进行

B.已知NaOH(aq)+HCl(叫尸NaCl(aq)+H2(XD；AH=-57.4kJ-mol1,则含20.0gNaOH

的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出大于28.7kJ的热量

C.已知：2co(g)+O2(g)=2CO2(g)；AH=—566kJ-moH,可知一氧化碳的标准燃烧

热为：一283kJ-moE

D.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入过量氨水，可以得到深蓝色的透明溶液。向该溶

液加入乙醇后，得到深蓝色的晶体是[CU(NH3)4]SC)4

【答案】A

【解析】A项，△H=-122kJ«mol1,△S=231J«molI«K1,则:

AH-TAS=-122kJ«mol1-T0.231KJ«mol1«K-1<0,所以反应一定能自发进行的反应，故A正确；

B项，稀醋酸是弱电解质，在于氢氧化钠反应过程会持续电离，电离吸热，导致测得的放出

的热量减少，即小于28.7kJ,故B错误；C项，燃烧热是Imol可燃物完全燃烧生成稳定氧

化物时放出热量，故根据题目提供方程式可知可知一氧化碳的标准燃烧热为：283kJ-moH,

故C错误；D项，得到的蓝色晶体应为深蓝色晶体[CU(NH3)4]SCU・H2O,故D错误；故选

A„

26.在容积为1L的密闭容器中，投入lmolN2和3moiH2分别在以下不同实验条件下进

行反应。下列分析正确的是()

容器编号实验条件平衡时反应中的能量变化

I恒温恒容放热QikJ

11恒温恒压放热Q2kJ

III恒容绝热放热Q3kJ

A.平衡常数：II>IB.NH3体积分数：III>I

C.放出热量：Q1>Q2D.N2转化率：II>I

【答案】D

【解析】A项，II与I的温度相同，平衡常数相同，则平衡常数：II=I,A不正确；

B项，因为合成氨反应为放热反应，则达平衡时III的温度比I高，III相当于I加热，平衡逆

向移动，则NH3体积分数：III<I,B不正确；C项，对于合成氨反应，在恒容容器中，达

平衡时，压强减小，则II相当于I加压，平衡正向移动，所以放出热量：QI<Q2,C不正确；

D项，II相当于I加压，平衡正向移动，则N2转化率：II>I,D正确；故选D。

27.(2023•浙江省杭州市高二期末)下列关于化学反应的调控措施说法不无聊的是()

A.硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎

B.硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率

C.合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作

D.对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100%

【答案】D

【解析】A项，硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的

充分燃烧，故A正确；B项，硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，

增大反应速率，提高生产效率，故B正确；C项，合成氨工业中，分离出液氨的混合气体

中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故C正确；D项，

合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转

化率达到100%,故D错误；故选D。

28.(2023•湖北省高二考期末)在硫酸工业中，在催化剂条件下使SO2氧化为SO3：2sCh

1

(g)+O2(g)-2SO3(g)AH=-196.6kJ-molo下表列出了在不同温度和压强下，反应达

到平衡时SO2的转化率。下列说法正确的是()

温度/C平衡时so2的转化率/%

O.IMPa0.5MPaIMPa5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

A.该反应在任何条件下均能自发进行

B.实际生产中，最适宜的条件是温度450℃、压强lOMPa

C.使用催化剂可加快反应速率，提高SO3的平衡产率

D.为提高SO?的转化率，应适当充入过量的空气

【答案】D

【解析】A项，反应2so2(g)+O2(g)2SO3(g)是气体体积减

小的放热反应，AS<0,AH<0,当△H-TAS<0时，反应能自发进行，则温度过高，该反应

可能不能自发进行，故A错误；B项，由表格可知，450℃、压强lOMPa时，二氧化硫的转

化率较高，当没有测定其它条件时二氧化硫的转化率，不能确定实际生产中，最适宜的条件

是温度450℃、压强lOMPa,故B错误；C项，使用催化剂可加快反应速率，但平衡不移动，

不能提高SO3的平衡产率，故C错误；D项，充入过量的空气，平衡正向移动，SO2的转化

率增大，故D正确；故选D。

29.氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。

1

(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)AHi=-907.0kJ.mol-

1

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH2=-1269.0kJ-mol

若4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H0恒)的逆反应活化能为E逆则其正反

应活化能为kJ-mol1(用含E逆的代数式表示)。

⑵已知：①2NO(g)+2ICl(g)2NOC1(g)+I2(g)

②2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)

③I2(g)+C12(g)2ICl(g)

若向VL恒容密闭容器中加2moiNO和2moHCl发生上述反应，达到平衡时，容器中

NOCl(g)为amol,Cb(g)为bmol,此时b(g)的浓度为mobL」(用含a、b、V的代数

式表示，下同)，反应③的平衡常数为。

(3)某化工厂排出的尾气(含CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应：

CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),CO、N2O在Pt2。+表面进行反应转化为无毒气体，其相

对能量与反应历程的关系如下图所示：

用方程式表示N2。在Pt2O表面上的反应_______o

(4)已知4co(g)+2NCh(g)4CCh(g)+N2(g)AHi=-1200kJ«moll,该反应在_____

(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行，为探究温度及不同催化剂对该反应的影响，

保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得N2产率与温度的关系如图所示。在催

化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400℃)v正(填或"=")v

逆，温度高于400℃,N2产率降低的原因可能是。

【答案】(1)E逆-1812

(2)(a+2b)/2V[2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]

++

(3)N2O+Pt2O=N2+Pt2O2

(4)低温>温度升高催化剂活性降低

【解析】⑴①4NH3(g)+5G>2(g)=4NO(g)+6H2O(g)AHi=-907.0kJ・moH；②4NH3(g)

1

+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH2=-1269.0kJ-mol；则(5x②-3x①)/2可得热化学方程式4NH3(g)

+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)AH=

1

5x(-12690)+3x907.°kJ・moT】二4[2kJ-mol-,该反应的逆反应活化能为E逆

kbmol1,即E正-E逆=-1812,则正反应的活化能为£正=(E逆-1812)kJ・moH；(2)①2NO(g)+2ICl(g)

二^2NOC1(g)+L(g)②2NOCl(g)2NO(g)+Ch(g)；③b(g)+C12(g)21cl(g),向

VL恒容密闭容器中加2moiNO和2moiIC1发生上述反应，达到平衡时，假设反应中一氧

化氮的消耗量为xmol,反应中NOC1的消耗量为ymol,反应中碘的消耗量为zmol,则有容

器中NOCI(g)为x-y=amol,CL(g)为0.5y-z=bmol,此时b(g)的物质的量为(0.5x-z)mol,则

因有三1^+0.5y-z=0.5x-z则碘的物质的量为(0.5a+b)moL物质的量浓度为

(a+2b)/2Vmol/L；氯气的浓度为b/Vmol/L,氯化碘的浓度为(2-a-2b)/Vmol/L,则反应③的平

(2—CL—2Z7.2

(V

衡常数为=[2(2-2b-a)2]/[(a+2b)b]o(3)NO在Pt2。+表面上的反应为

a+2b2

)x

2V

++

N2O+Pt2O=N2+Pt2O2；(4)已知4C0(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)AHi=-1200kJ・moH,

该反应为放热的，焙减的反应，根据AG=AH-TAS<0能自发进行分析，在低温下能自发进

行。在催化剂乙作用下，图中M点氮气的产率较低，说明反应速率较慢，还没有到平衡，

即对应的速率(对应温度400℃)v正〉v逆，温度高于400℃,根据另一种催化剂催化下氮气

的产率随温度的变化曲线可知，该反应仍未达到平衡状态，