2025年高二化学寒假衔接讲练 (人教版)寒假提升练-专题05 化学反应的方向与调控（学生版）

专题05化学反应的方向与调控内容早知道☛第一层巩固提升练（3大考点）考点一化学反应进行方向的判断考点三合成氨生产条件的选择与优化考点三速率与平衡图像的综合分析☛第二层能力提升练☛第三层拓展突破练化学反应进行方向的判断⭐积累与运用⭐积累与运用1.熵变ΔS的判断方法：(1)气体体积增大的反应，熵，ΔS>0。(2)气体体积减小的反应，熵，ΔS<0。(3)物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵的过程，即ΔS>0。2.复合判据ΔG＝ΔH－TΔS的应用：(1)ΔG<0，反应自发进行。(2)ΔG＝0，反应处于平衡状态。(3)ΔG>0，反应自发进行。注意：根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体反应能否实际发生，还涉及反应速率的问题。1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜02．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>03．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+akJ/mol(a>0)，则此反应A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行4．下列说法正确的是A．反应常温下能自发进行，则该反应的B．

；

，则C．

，，则任意条件下都不可能自发D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热：

合成氨条件的选择与优化⭐积累与运用⭐积累与运用合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，其特点为正反应是反应，也是气体体积的反应。根据合成氨反应的特点，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，应选择的反应条件为：（1）压强的选择根据合成氨反应的热化学方程式，正向反应气体体积减小，从平衡控制的角度来看，合成氨时压强越大越好。但压强越大，对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。目前，我国合成氨厂一般采用的压强10MPa～30MPa。（2）温度的选择根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡时间过长，这在工业生产中是很不经济的。因此，需要选择一个合适的温度。目前，实际生产一般采用的温度是400～500℃。（3）催化剂的选择即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢，通常需要加入催化剂。目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大，这也是合成氨反应一般选择在400～500℃进行的重要原因。5．某温度下，在密闭容器中进行合成氨反应：。下列叙述正确的是A．升高温度，平衡向正反应方向移动B．充入一定量，的转化率不变，的转化率变大C．工业生产中未转化的合成气循环利用，主要是为了提高氮气和氢气的利用率D．增大压强，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞增多6．已知合成氨反应，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出；⑥补充或⑦加催化剂；A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．仅②⑥ D．②③⑥⑦7．如下图所示为工业合成氨的流程图。下列说法不正确的是A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率C．步骤④、⑤均有利于提高原料的利用率D．将氨从混合气中分离出去可以提高氨在平衡体系中的百分含量7．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=－196.6kJ/mol。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。下列说法错误的是温度/℃平衡时SO2的转化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应B．在实际生产中，选定的温度为400～500℃，这与催化剂的活性无关C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理速率与平衡图像的综合分析⭐积累与运用⭐积累与运用1．思维模型2．解题技巧(1)“定一议二”原则在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横坐标所表示的物理量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的物理量后，讨论横坐标与曲线的关系。例如反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵坐标为A的平衡转化率(α)，横坐标为反应温度(T)]。①定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。②定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。(2)“先拐先平数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如上图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如上图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。图2：T2>T1，正反应放热。图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。(3)“三看”分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜02．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>03．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+akJ/mol(a>0)，则此反应A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行9．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是A．由甲图可知，反应在t1时刻可能改变了压强或使用了催化剂B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态C．由丙图可知，C点：v正>v逆D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时v正=v逆10．下列叙述与图对应的是A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动B．由图②可知，、满足反应：；C．图③表示的反应方程式为D．若，对于反应

，图④y轴可以表示Y的百分含量11．利用甲烷可减少污染，反应原理如下：。时，将与的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应，正反应速率随时间变化的趋势如图所示。下列说法正确的是A．正反应为放热反应且点时反应达到平衡状态B．若，则产生的量一定是：段段C．a、b、c、d四点对应的平衡常数大小：D．d点的正反应速率小于逆反应速率12．燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为：，一定条件下，现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙，在容器甲中充入1mol和3mol，在容器乙中充入2mol和6mol，发生上述反应并达到平衡。该反应中的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是A．图1中，表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线BB．图1中，逆反应速率：状态I<状态ⅡC．图2中，a点达到化学平衡状态D．图2中，对应的平衡常数小于对应的平衡常数1．反应的，下列判断正确的是A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行C．在任何条件下都能自发进行 D．时，能自发进行2．下列关于焓判据和熵判据的说法中，正确的是A．吸热的自发过程一定为熵增加的过程B．的反应均是自发进行的反应C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应在任何温度下都不能自发进行D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程3．综合考虑体系的焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。下列说法正确的是A．已知反应的正向反应能自发进行，则B．已知反应在常温下能自发进行，则C．已知反应

，则该反应在任意条件下均不能自发进行D．已知反应

，则该反应在高温下能自发进行4．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。下列说法不正确的是A．控制原料气，是因为相对易得，适度过量可提高转化率B．合成氨一般选择进行，铁触媒的活性最大，原料气平衡转化率高C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离D．压缩机加压是为了保证尽可能高的平衡转化率和反应速率5．硫酸工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是A．反应达到平衡时，恒温恒压下充入一定量惰性气体，的平衡转化率减小B．硫酸工业生产采用常压，是因为增大压强不利于提高的产率C．为提高的平衡转化率，向反应容器中通入越多越好D．在提高反应速率和转化率上对温度的要求是一致的6．发生如下反应：，一定温度时，在容积固定的容器中加入一定量的和，该反应中的体积分数与时间关系如图所示，则下列说法正确的是A．B．由到的过程，的转化率增大C．由到的过程，平衡常数减小D．当体系中气体的密度保持不变，该反应达到平衡7．对于反应，压强与温度对于C的质量分数的影响如下图：下列判断正确的是A．

B．

C．

D．

8．根据相应的图像，下列相关说法正确的是

A．由图甲可知反应，且正反应为吸热反应B．反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示，则正反应为吸热反应，且C．物质的含量和压强关系如图丙所示，可知F点D．速率和反应条件关系如图丁，则该反应的正反应为放热反应，且D一定不是气体9．在一恒容的密闭容器中充入CO2、CH4使其起始浓度均为0.1mol/L，在一定条件下发生反应：，测得平衡时CH4转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法中不正确的是A．时该反应的平衡常数为1.64 B．压强：C．压强为时，在y点： D．上述反应的10．一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是A．B．该反应为吸热反应C．随温度升高，该反应平衡常数减小D．其他条件不变，体积变为原来的0.5倍，增大为原来的2倍11．在密闭容器中进行反应：，有关下列图像的说法错误的是A．若，则图a表示减小压强，平衡逆向移动的速率图B．在图b中，虚线的反应条件可能是使用了催化剂C．依据图c可判断正反应为放热反应D．若，由图d中可知12．一定条件下，向密闭恒容容器中加入1.0mol·L-1X，发生反应

ΔH＜0，反应到8min时达到平衡；在14min时改变体系的温度，16min时建立新平衡。X的物质的量浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是A．0～8min用Y表示该反应速率为0.1mol·L-1·min-1B．8min时达到平衡，该反应的平衡常数K=0.5C．14min时，改变的反应条件是降低了温度D．16min时的正反应速率比8min时的正反应速率大13．在恒容密闭容器甲、乙中，分别充入、的，与足量碳粉在不同温度下发生反应：。的平衡物质的量随温度的变化如图所示。下列叙述错误的是A．曲线I对应的是乙容器B．a、b两点压强关系：C．a、b、c三点的平衡常数：D．时，若容器乙中、均为，则14．工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

H=49kJ/mol。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充1molCO2和3molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示：(1)平衡时H2的转化率为，CH3OH的体积分数为，平衡常数表达式。(2)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________。A．混合气体的平均相对分子质量保持不变B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变D．不再改变(3)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是。A．在原容器中再充入1molCO2

B．在原容器中再充入1molH2C．在原容器中充入lmol氦气

D．使用更有效的催化剂E．扩大容器的容积

F．将水蒸气从体系中分离(4)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是。15．丙烯是三大合成材料的基本原料之一，可由异丙醇催化脱水或丙烷催化脱氢制得。回答下列问题：Ⅰ．异丙醇催化脱水制丙烯主要反应如下：i．C3