化学反应的方向、化学反应的调控（讲义）-2025年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第04讲化学反应的方向、化学反应的调控

目录

01考情透视目标导航............................................................2

02知识导图思维引航............................................................3

03考点突破考法探究............................................................3

考点一化学反应的方向...........................................................3

知识点1自发过程与自发反应...................................................3

知识点2化学反应的方向与能量、嫡变的关系....................................4

知识点3化学反应方向判断方法.................................................5

考向1考查自发过程和自发反应的概念..........................................6

考向2考查化学反应方向的判据.................................................7

考点二化学反应的调控...........................................................9

知识点1控制反应条件的目的及措施............................................9

知识点2工业合成氨的条件选择................................................10

考向1考查合成氨反应适宜条件的选择.........................................12

考向2考查工业上选择适宜生产条件的原则.....................................13

04真题练习•命题洞见...........................................................15

考情;灵汨•日粽旦骷:

考点要求考题统计考情分析

分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

2024湖北卷12题，3分1.从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选

2023湖北卷3题，3分择题呈现，主要考查化学反应的婚变及反应进行的方

化学反应的方向

2022湖北卷8题，3分向、化工生产中条件的选择等。

2022浙江卷20题，2分2.从命题思路上看，侧重以化工生产为背景，考查结

合反应速率及焰变考查化工生产条件的选择。

(1)选择题：考查反应进行的方向，工业生产适宜条

件的选择。

(2)非选择题：常常与基本理论、工业生产相联系，

2023辽宁卷3题，3分

化学反应的调控通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、

2021江苏卷14题，3分

催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择；

3.根据高考命题特点和规律，复习时要注意以下方面：

平衡原理在化工生产中的综合应用。

复习目标：

1.结合学过的化学反应实例，了解自发过程和化学反应的自发性。

2.通过“有序”和“无序”的对比，了解嫡和嫡变的意义。

3.初步了解熔变和嫡变对化学反应方向的影响，能用焰变和嫡变解释化学反应的方向，培养证据推理与模型认

知能力。

4.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。

5.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。

㈤2

//

特占

_自发过程与自发反应一

J自KSS

TJ特点

r燧与精变

-第噜蠹器;峥会的方向与能量的关系

L化学反应的方向与演变的关系

r传统的判断方法

-化学反应方向判断方法H

J用始变和嫡变判断反应的方向

r控制反应条件的目的

一控制反应条件考虑因素

-控制反应条件的目的及措施一

-控制反应条］牛的基本措施

L工＞上选择适宜生产条件的原则

一合成氨反应的特点

一合成氨反应特点的分析

-工Mk合成氨的条件选择-

-工#合萌的适宜条4牛

L合用港的生产流程

3

者占李德专法探窈

考点一化学反应的方向

知识点1自发过程与自发反应

i.自发过程

（1）概念：在一定条件下，不需要借助外力作用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低能状态（体系对外部做功或释放热量）O

②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。

2.自发反应

(1)概念：在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。

(2)特点：

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丕

能自发讲行。

②能够自发进行的反应在常温下丕二定能够发生，自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定

会发生和发生的速率。

知识点2化学反应的方向与能量、燧变的关系

1.嫡与嫡变

(1)嫡的含义：嫡是衡量一个体系遍乱度的物理量，即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量。混乱

度越大，体系越无庄，体系的嫡就越大。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的嫡值，同一物质在不

同状态下嫡值也不同，一般规律是5(g)>S(l)>S(s)o

(2)燧变的含义：”商变是反应前后体系燧的变化,用工表示，化学反应的驾越大，越有利于反应自发进

行。

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，但不是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放热反应。

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)A^(298K)=-444.3kJ/mol

(2)有不少吸热反应也能自发进行。

例如：NH4HCO3(S)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H20(1)A//(298K)=+37.30kJ/mol

(3)有一些吸热反应在室温条件下丕能自发进行，但在较高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)AH(298K)=+178.2kJ/molA77(l200K)=+176.5kJ/mol

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，反应的焰变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

注意：①反应能量判据丕是决定反应能否自发进行的惟一因素。②有些吸热反应也能自发进行。

3.化学反应的方向与赠变的关系

化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着嫡变。反应的燧变AS为反应产物总赠与反应

物总嫡之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的燃变。

(I)许多熠增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气住的反应，气体物质的物质的量增大的反应,

牖变通常都是正值，为燧增反应。

例如：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)；NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(1)；

(2)有些嫡增的反应在常温、常压下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行。

例如：CaCO3（s）^=CaO（s）+CC）2（g）;C（石墨，s）+H20（g）^=C0（g）+H2（g）；

（3）铝热反应是燧减的反应，它在一定条件下也可以自发进行。

例如：2Al（s）+Fe2O3（s）^=AhO3（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。

注意：①少数嫡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）0②孤立体系或绝热

体系的自发过程才向着嫡增的方向进行。

知识点3化学反应方向判断方法

1.传统的判断方法

（1）由不稳定物质向稳定物质转变

2NaHCCh全:Na2cO3+CO2T+H2O,稳定性：NaCO3>NaHCO3o

（2）离子反应中，对于复分解反应，一般是由易电离的物质向难电离的物质转变,或向离子浓度减小的方

向转变。

①由溶解度大的物质向溶解度上的物质转变。

如Na2sO4+CaC12=CaSO41（微溶）+2NaCl,CaSCXt+Na2cC）3=CaCO3j+Na2so4，所以溶解性：CaCl2>

CaSO4>CaCO3=

②由相对强酸（碱）向相对弱酸（碱）转变。

如2cH3coOH+Na2co3=2CH3coONa+CChT+HzO,NaSiO3+C02+H2O=H2SiO3；+Na2CO3,所以酸

性强弱：CH3COOH>H2CO3>H2SiO3=

（3）由难挥发（高沸点）性物质向易挥发（低沸点）性物质转变。

①由难挥发性酸向易挥发性酸转变。

如NaCl+H2so4浓）全:NaHS04+HClf,所以沸点：H2so4（浓）》HC1。

②由难挥发性酸酎向易挥发性酸酎转变。

如CaCCh+SiCh奥建CaSiCh+CChf，所以沸点：SiO2>CO2o

③由难挥发性金属向易挥发性金属转变。

熔融

如2RbCl+Mg^=MgCL+2Rb,所以沸点：Mg>Rb。

（4）由氧化性（还原性）强的物质向氧化性（还原性）弱的物质的转变。

如2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KC1+I2,2FeCl2+Cl2=2FeC13,所以氧化性C12>FeCl3>I2o

2.用焰变和燧变判断反应的方向

体系的自由能变化（符号为单位为kJ/mol）综合考虑了焰变和嫡变对体系的影响，可用于化学反应自发

进行的方向的判断，NG=NH—TNS。

（1）当AH<0,AS>0时，AG<0,反应自发进行。

（2）当M>0,AS<0时，^G>0,反应不能自发讲行。

（3）当A/AO,AS>0或A/fVO,ASVO时，反应是否自发进行与温度有关,在一定温度下可使AG=O,即

反应达平衡状态。

（4）AH<0>ASO时.则AH-TAS在较低温度时可能小于零.所以低温有利于反应自发进行。图解如下：

AS

\H<0,AHM),

AS>0A5>0

一定自发高温自发

\H>0,AH

^s<oAS<0

低温自发一定不自发

【易错提醒】①根据A〃一TAS<0判断的只是反应能否自发进行的亘能性，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判断一个化学反应能否自发进行，若无任何外加条件，可以认为我们所学过的化学反应（电解反应除外）

都是能够自发进行的。

考向1考查自发过程和自发反应的概念

但川下列不属于自发进行的变化是（）

A.红墨水加到清水使整杯水变红

B.冰在室温下融化成水

C.水电解生成氢气和氧气

D.铁器在潮湿的空气中生锈

【解析】A.红墨水浓度大于水，微粒向浓度低的方向扩散，是自发进行的物理过程，A不符合题意；B.冰

的熔点为0（,水常温下是液体，冰在室温下融化成水，是自发进行的物理过程，B不符合题意；C.水电

解生成氢气和氧气，是强制发生的氧化还原反应，不能自发进行，C符合题意；D.铁在潮湿的空气中生锈

是发生了电化腐蚀，是自发进行的化学过程，D不符合题意；故选C。

【答案】C

【易错提醒】关于反应自发性需要注意：（1）化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自

发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。（2）自发过

程的两种倾向：①体系趋向于高能状态转变为低能状态（体系对外部做功或释放热量）。②在密闭条件下，体

系有从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。

【变式训练1】有关化学反应的说法，正确的是

A.自发反应都是放热反应B.自发反应都是燧增大的反应

C.自发反应一定能实现D.非自发反应在一定条件下能实现

【答案】D

【分析】化学反应是否能自发进行，取决于焰变和崎变，根据△G=4H-T4S,如△G<0,则反应能自发进

行。

【解析】A.化学反应是否能自发进行，取决于焰变和燧变，不仅仅取决于焰变，故A错误；B.化学反应

是否能自发进行，取决于烙变和燧变，不仅仅取决于嫡变，故B错误；C.自发反应是一定条件下的可能性,

是否一定实际发生，还要看化学反应速率，故C错误；D.自发进行是相对的，在一定条件下，如△G<0,

则反应能实现，即非自发反应在一定条件下也能实现，D项正确。答案选D。

【变式训练2】下列关于自发过程的叙述中，正确的是

A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程

B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程

C.非自发过程，改变温度也不能变为自发过程

D.能自发进行的反应不一定能迅速发生反应

【答案】D

【解析】A.反应自发进行的判断依据是△H-T4SV0；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，故A

错误；B.有些自发进行的反应也需要反应条件，才能进行，如氢气和氧气需要点燃反应，故B错误；C.非

自发过程，改变温度使△H-TZ\S<0,故C错误；D.有些自发进行的反应也需要反应条件，才能进行，只

有达到发生的条件才能发生反应，故D正确；故选D.

考向2考查化学反应方向的判据

瓯(2024•辽宁•模拟预测)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入lmolC>2和4moiHBr,发

生反应：4HBr(g)+O2(g)2Br,(g)+2H2O(g)AH。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强

随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

时间/min

A.正反应在较低温度下能自发进行

B.乙在恒温条件下进行，AH<0

C.a点的正反应速率大于c点的正反应速率

D.甲条件下平衡常数K小于20.25

【答案】D

【解析】A.由图可知，正反应是放热反应，AH<0,气体分子数减小，AS<0,AG=AH-TAS,AGO反应自

发，故该在较低温度下能自发进行，A项正确；B.曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进

行，乙在恒温过程进行，B项正确；C.平衡时，Ta>1,a的反应物浓度大于c的反应物浓度，即a的正反

应速率大于c的正反应速率，C项正确；D.在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据

三段式，

4HBr(g)+O2(g)U2Br2|g)+2Hp1)

起始/加o/4100

转化/zw。/4xx2x2x

b点/mol4-4x1-x2x2x

（4+l）:（5-x）=20p:17p,解得x=0.75,b点浓度商Q=1$*1$L.门⑹―=20.25L•mol一］,a、b点总压强

0.25

相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，

说明a点HBr的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q,D项错误；本题选D。

【思维建模】1.反应能否自发进行需综合考虑焰变和爆变对反应的影响，复合判据AH—TASO的反应不一

定能够实际发生，只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势，还要考虑化学反应的快慢问题。

2.焰变、燧变和温度对化学反应方向的影响

KHAS\H~T\S反应情况

一+永远是负值在任何温度下过程均自发进行

+—永远是正值在任何温度下过程均非自发进行

++低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发

——低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发

【变式训练1】（2024•黑龙江牡丹江•一模）工业以硫黄或黄铁矿（主要成分FeS2,烧渣主要成分为FezCh）

为主要原料生产硫酸主要流程如下：

硫黄400~500℃98%浓硫酸

—►so丫2。5（催化剂）*sc)3等H2so4s。3

或黄铁矿2吸收

空气尸-----------1

下列说法正确的是

A.高温焙烧1molFeSz时转移的电子数为15NA（NA代表阿伏加德罗数值）

B.SO2与H2s反应生成淡黄色沉淀，体现了SO2的还原性

C.反应2so2（g）+Ch（g）U2so3（g）具有自发性的原因是AH<0

D.98%浓硫酸粘度较高，与其范德华力较大有关

【答案】C

【分析】硫黄或黄铁矿高温下与空气中的氧气反应，生成SO2和Fe2O3；SO2在V2O5作催化剂、400~500℃

下被。2进一步氧化生成S03，S03被98%浓硫酸吸收，生成H2sO4-SO3。

【解析】A.高温焙烧1molFeS2时，Fe由+2价升高到+3价，S由-1价升高到+4价，则转移的电子数为11

NA（NA代表阿伏加德罗数值），A不正确；B.S02与H2s反应生成淡黄色S沉淀，SC）2中S元素由+4价降低

到0价，体现了SO2的氧化性,B不正确；C.反应2so2（g）+O2（g）02so3（g）的AS<0,要使△不TAS<0,

应使AH<0,则反应具有自发性的原因是AH<0,C正确；D.98%浓硫酸粘度较高，与分子间能形成氢键

有关，D不正确；故选C。

【变式训练2】（2024•江苏南通•二模）CuO「TiC>2可用于低温下催化氧化HCHO：

CuO-TiO,

HCHO（g）+O2（g）CuQ-TiO2CO2（。+用《下列关于CuO「TiC>2催化氧化甲醛的反应

说法正确的是

A.该反应AH<0,AS<0B.HCHO、C02,国0均为极性分子

C.升高温度，v逆增大,”正减小D.使用Cu0r-TiO?催化剂降低了该反应的熔变

【答案】A

【解析】A.根据方程式可知，该反应AS<0,根据AGnAH-TASO反应可自发进行，放热的嫡减反应低

温可自发进行，所以判断AH<0,A正确；B.CO2为直线形分子，属于非极性分子，B错误；C.升高温

度，正逆反应速率均增大，C错误；D.催化剂可以改变反应活化能，不能改变反应焰变，D错误；答案选

Ao

考点二化学反应的调控

（知识固本J

知识点1控制反应条件的目的及措施

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，可以加快化学反应速率,提高反应物的转化率,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，也可以减缓化学反应速率,减少甚至消除有害物质的产生

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，寻找适宜的生产条件。止匕外，还要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。

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温度、溶液的浓度、气体的压强（或浓度）、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反

应速率。

（2）提高转化率的措施

通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强（或浓度）等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。

4.工业上选择适宜生产条件的原则

外界有利于加快速率有利于平衡正向移动的条件控

综合分析结果

条件的条件控制制

增大反应物的浓增大反应物的浓度、减小生成

浓度不断地补充反应物、及时地分离出生成物

度物的浓度

催化剂加合适的催化剂不需要加合适的催化剂

A//<0低温兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度

温度高温在设备条件允许的前提下，尽量采取高温

A/f>0高温

并考虑催化剂的活性

高压（有气体参Avg<0高压在设备条件允许的前提下，尽量采取高压

压强

加）Avg>0低压兼顾速率和平衡，选取适宜的压强

知识点2工业合成氨的条件选择

1、合成氨反应的特点

1

（1）反应：合成氨反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）o已知298K时：A//=-92.4kJmoF,AS=-198.2Jmol

（2）特点：

①可逆反应

②放热反应:AH<0

③焙减的反应:AS<0

④常温（298K）下，AH—TASG能自发进行。

2、合成氨反应特点的分析

影响因素

对合成氨反应的影响

浓度温度压强催化齐U

增大合成氨的反应速率增大升高增大使用

提高平衡混合物中氨的含

增大降低增大无影响

量

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

压强根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强（10〜30MPa）

温度适宜温度，400〜500°C

催化剂使用铁触媒做催化剂（500。（2左右时的活性最大）

浓度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

2）问题讨论

（1）压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10〜30MPa,不采用更高压强的理由是：压强越大，对设

备的要求越高、需要的动力越大。

（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，转化率降低。

②400〜500_。€：催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。

注意：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。

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NIL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。

（考向洞察』

考向1考查合成氨反应适宜条件的选择

酗工业合成氨的反应为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）AH<0,该反应应采取的适宜条件是

A.低温、高压、催化剂B.适宜的温度、压强、催化剂

C.低温、常压、催化剂D.高温、高压、催化剂

【解析】降温平衡右移，但反应速率太慢，从反应速率和催化剂的活性考虑，温度选在500P左右，增大压

强，平衡右移，但压强太大，对设备要求很高，所以也要选择适宜的压强，催化剂能增大反应速率，也要

选择适宜的催化剂。答案选B。

【答案】B

【思维建模】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。

【变式训练1】氨是制造化肥的重要原料，如图为工业合成氨的流程图。下列有关说法簿误的是

%混合气体一

A.工业上制氮气一般用分离液态空气法

B.步骤②、③、④、⑤均有利于提高反应物的平衡转化率

C.步骤①中“净化”N2、压混合气体可以防止催化剂中毒

D.步骤③中温度选择500。。主要是考虑催化剂的活性

【答案】B

【解析】A.由于空气中最主要的两种气体是氮气和氧气，利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空

气加压降温变成液态，然后再加热，由于液氮的沸点（-196摄氏度）比氧气的沸点（-183摄氏度）低，氮

气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气，工业上制氮气一般用分离液态空气法,故A正确;B.步

骤③中催化剂不改变化学平衡，反应物的平衡转化率不变，又合成氨的反应为放热反应，升温平衡逆向移

动，反应物的平衡转化率减小，故B错误；C.为防止催化剂中毒，反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂

净化，故C正确；D.步骤③中温度选择500。0主要是考虑催化剂的活性，故D正确；答案选B。

【变式训练2】（23-24高三上•天津•阶段考试）某温度下发生反应：3H2（g）+N2（g）=2NH3（g）AH=-92.4kJ/mol,

N2的转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图所示，下列说法中正确的是

A.将lmolN2、3m0IH2置于IL密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJ

B.平衡状态由A变到B时，平衡常数KA<KB

C.上述反应在达到平衡后，增大压强，压的转化率增大

D.合成氨工业中常采用400〜50(TC的高温以提高原料的转化率

【答案】C

【解析】A.因为是可逆反应，所以不可能生成2moi氨气，因此放出的热量小于92.4kJ,A错误；B.平衡

常数只与温度有关系，所以平衡状态由A变到B时，平衡常数不变，B错误；C.根据图象可知，增大压

强氮气的转化率增大，平衡向正反应方向移动，氢气转化率提高，C正确；D.升高温度，平衡向逆反应方

向移动，合成氨工业中常采用400〜500%：的高温，是因为催化剂在该温度下催化效率高，D错误；答案选C。

考向2考查工业上选择适宜生产条件的原则

例2某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g)^^2M(g)AH<0=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价廉易得，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】工业上合成M可能采用常压如H2s04工业中SO3的生成；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。

【思维建模】化学反应适宜条件选择的思维流程

化学平衡

确

明

定

确反应速率

目

反

的

应设备可行

成本核算

【变式训练1】(2024•广东惠州•三模)一定条件下，1-苯基丙焕(Ph-C=C-CH3)可与HC1发生催化加成，反

应如下：

CLL/H_产物ii

>C=C(产物I

反应/PhJCH3

I反应in

Ph-C=C-CH3+HCl(

产物i

反应IICH

=C\3产物n

反应过程中该焕煌及反应产物的占比随时间的变化如图（已知：反应I、in为放热反应），下列说法不氐确的

是

A.反应活化能：反应k反应II

B.反应焰变：反应i＜反应n

c.增加HCI浓度不会改变平衡时产物n和产物I的比例

D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物I

【答案】B

【解析】A.短时间里反应I得到的产物比反应ii得到的产物多，说明反应I的速率比反应n的速率快，速率

越快，其活化能越小，则反应活化能：反应i＜反应n,A正确；B.反应I、in为放热反应，根据盖斯定律,

反应n也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应n放出的热量，反应放出的热量

越多，其焰变越小，因此反应焰变：反应1＞反应II,B错误；c.由图可以看出产物I和产物II存在可逆反应,

则产物n和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关，所以增加HC1浓度平衡

时产物n和产物I的比例不变，c正确；D.根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高

产率的产物I,D正确；故选B。

【变式训练2】（2024•河北邯郸•一模）对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温

度称为最适宜温度。反应2sC）2（g）+O2（g）^2SO3（g）AH＜0在催化剂作用下原料的总转化率与最适宜温

度（曲线I）、原料的总平衡转化率与温度（曲线U）的关系曲线示意图最合理的是

100|-------------------100^^^-------------------------------1

A.

n

温度---►温度一＞

温度*,温度*■

【答案】C

【解析】对于放热的可逆反应2sO2（g）+O2（g）02so3（g），该反应的最适宜温度为催化剂的催化活性最好时

所对应的温度，在该温度下化学反应速率最大，S02的转化率也最大；当温度高于最适宜温度后，催化剂的

催化活性逐渐减小，催化剂对化学反应速率的影响超过了温度升高对化学反应速率的影响，因此化学反应

速率逐渐减小，S02的转化率也逐渐减小；由于该反应为放热反应，随着温度的升高，S02的平衡转化率减

小；由于反应混合物与催化剂层的接触时间较少，在实际的反应时间内反应还没有达到化学平衡状态，故

在相应温度下S02的转化率低于其平衡转化率。因此，反应2so2（g）+O2（g）02so3（g）的转化率与最适宜温

100

度（曲线I）、平衡转化率与温度（曲线H）的关系曲线示意图可表示如下:,故答案为：Co

1.（2024・湖北卷）在超高压下转化为平行六面体的。8分子（如图）。下列说法错误的是

A.和Og互为同素异形体B.中存在不同的氧氧键

C.。2转化为是嫡减反应D.常压低温下能稳定存在

【答案】D

【解析】A.02和08是。元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；B.08分子为平行六面

体，由其结构知，。8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.02

转化为。8可表示为402口回。8,气体分子数减少，故。2转化为。8是燃减反应，C项正确；D.。2在超

高压下转化成则在常压低温下08会转化成02,不能稳定存在，D项错误；答案选D。

2.（2023•辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是

一一点燃

A.合成氨：N+3H［压2NHB.制HC1：H+C1^^2HC1

22惟化刑322

高温电解

C.制粗硅：SiO2+2C^Si+2COD.冶炼镁：2Mg0（熔融）^2Mg+O2T

【答案】D

【解析】A.工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为

N.+3H2黑/底2NH3,A正确；B.工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为

1住HJJIU

占燃

H2+C12^^2HC1,B正确；C.工业制粗硅是将Si。?与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为

高温一一电解

SiO2+2C^Si+2CO,C正确；D.冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCb（熔融）-Mg+Cbf,

D错误；故答案选D。

3.（2022•浙江卷）AB型强电解质在水中的溶解（可视作特殊的化学反应）表示为AB（s尸An+（aq）+Bn-（aq）,其

焰变和焙变分别为AH和AS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是

A.AH和AS均大于零

B.AH和AS均小于零

C.AH可能大于零或小于零，AS大于零

D.AH和AS均可能大于零或小于零

【答案】D

【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的A77可

能大于零或小于零。燧表示系统混乱程度。体系越混乱，则嫡越大。AB型强电解质固体溶于水，