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专题20 化学反应的方向与调控【七大题型】
【新高考通用】
【知识点1 自发过程与自发反应】............................................................2
【知识点2 化学反应方向的判断】............................................................3
【知识点3 工业合成氨的条件选择】..........................................................4
【知识点4 控制反应条件的目的及措施】......................................................6
【题型1 焓变与熵变】......................................................................7
【题型2 自发过程与自发反应】..............................................................8
【题型3 化学反应方向的判定】.............................................................10
【题型4 工业合成氨的条件】...............................................................12
【题型5 工业合成氨选择适宜生产条件的原则】...............................................14
【题型6 工业合成氨工艺流程】.............................................................15
【题型7 工业生产条件的选择】.............................................................17
【过关测试】..............................................................................20
考点要求
真题统计
考情分析
1.了解自发过程和化学反应的自发
性。
2.了解焓变和熵变对化学反应方向的
影响，能用焓变和熵变解释化学反应
的方向。
3 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。
2024 湖北卷12 题，3 分
2023 湖北卷3 题，3 分
2023 辽宁卷3 题，3 分
2022 湖北卷8 题，3 分
2022 浙江卷20 题，2 分
2021 浙江卷29 题，10 分
2021 海南卷16 题，10 分
本专题试题以选择题为主，主
要考查判断化学反应进行的方
向、化工生产中条件的选择。
预测2025 年以工业生产为情
境，通过图像或表格，从反应
时间、投料比值、催化剂的选
择、转化率等角度考查生产条
件的选择。
【思维导图】
1
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【知识点1 自发过程与自发反应】
1．自发过程
（1）概念：在一定条件下， 就能自动进行的过程。
（2）特点：
①体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或 热量)。
②在密闭条件下，体系有从 转变为 的倾向性(无序体系更加 )。
2．自发反应
（1）概念：在一定条件下 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 ，即反应的某个方向在一定条件下 进行，而该反应的逆方向在该条件下肯
定 进行。
②能够自发进行的反应在常温下 能够发生，自发性只能用于判断反应的 ，不能确定反
应 一定会发生和发生的速率。
2
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【知识点2 化学反应方向的判断】
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。
2．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)；
（3）铝热反应是 的反应，它在一定条件下也可以 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 ， 自
发反应有趋向于体系 的倾向。
注意：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。
3．用焓变和熵变判断反应的方向
体系的自由能变化(符号为 ，单位为 kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自
发进行的方向的判断，ΔG＝ 。
（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。
（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:
3
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【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。
【知识点3 工业合成氨的条件选择】
1.合成氨反应的特点
（1）反应：合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(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。
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
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
（2）压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa，不采用更高压强的理由是：压强越大，对
4
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设备的要求越高、需要的动力越大。
（3）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。
400
②
～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。
【知识点4 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 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
5
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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。
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。
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
【题型1 焓变与熵变】
【例1】相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1 mol CH4(g)<1 mol H2(g)
B．1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g)
C．1 mol H2O(s)>1 mol H2O(l)
D．1 mol C(s，金刚石)>1 mol C(s，石墨)
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【变式1-1】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）
An＋（aq）＋Bn－（aq），其焓变和熵变分别为ΔH 和ΔS。对于不同组成的AB 型强电解质，下列说法正确
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
【变式1-2】下列说法正确的是
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C．常温下，反应
不能自发进行，则该反应的
D．标准状况下，熵值：1mol
＜1mol CO
【变式1-3】下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( )
A．1 mol H2O 在不同状态时的熵值：
S[H2O(l)]＜S[H2O(g)]
B．反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0 能否自发进行与温度有关
C．H2O2分解和HClO 分解均是自发过程，故这两个反应的ΔH 和ΔS 的变化相同
D．常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)能自发进行，则该反应的ΔH＜0
【题型2 自发过程与自发反应】
【例2】下列叙述正确的是
A．焓减反应一定能自发进行
B．熵增反应一定能自发进行
C．利用
可以消除
污染
D．吸热反应
在较高温度下能自发进行
【变式2-1】已知吸热反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)，设ΔH 和ΔS 不随温度而变化，下列说法正确的是(
)
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．任何温度下都能自发进行
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D．任何温度下都不能自发进行
【变式2-2】下列说法正确的是
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0
C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)
H>0
△
，该反应在高温下能自发进行
D．加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应
【变式2-3】下列有关化学反应方向的判断正确的是
A．放热反应一定能自发进行
B．凡是需要加热的反应都不能自发进行
C．物质的量增加的反应，△S 为正值，一定能自发进行
D．
在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0
【题型3 化学反应方向的判定】
【例3】可逆反应A（g）＋B（g）
2C（g）＋D（g）进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确
的是（ ）
A.该反应的ΔH＞0，ΔS＜0
B.升高温度，平衡常数增大
C.由ΔG＝ΔH－TΔS 可知，该反应在任何温度下都能自发进行
D.升高温度，平衡向正反应方向移动
【变式3-1】下列有关说法不正确的是（ ）
A.Na 与H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B.某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应
C.通常情况下，一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行
D.反应NH3（g）＋HCl（g）
NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0
【变式3-2】在298 K 和100 kPa 压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质
S/(J·K－1·mol－1)
ΔH/(kJ·mol－1)
ρ/(kg·m－3)
C(金刚石)
2.4
－395.40
3513
8
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C(石墨)
5.7
－393.51
2260
此条件下，对于反应C(石墨)―→C(金刚石)，下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
B.由公式ΔG＝ΔH－TΔS 可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1
C.金刚石比石墨稳定
D.超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
【变式3-3】已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG 的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS 随温度的变化。
若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据图判断：600 ℃时，下列反应不能自发进行的是（ ）
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)
【题型4 工业合成氨的条件】
【例4】下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
【变式4-1】合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨
工业最有前途的研究方向是( )
9
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A.提高分离技术
B.研制耐高压的合成塔
C.研制低温催化剂
D.探索不用N2和H2合成氨的新途径
【变式4-2】下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中，将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高经济效益
C.合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无须考虑设备、条件
【变式4-3】工业合成氨N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题：
(1)该反应通常用活性铁做催化剂，加活性铁会使图中B 点________(填“升高”或“降低”)，理由是
_______________________________________________________________________。
(2)450 ℃时该反应的平衡常数________(填“<”“>”或“＝”)500 ℃时的平衡常数。
(3)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有________(填
字母)。
a.高温高压
B.加入催化剂
c.增加N2的浓度
D.增加H2的浓度
e.分离出NH3
【题型5 工业合成氨选择适宜生产条件的原则】
【例5】可逆反应3H2(g)＋N2(g)
2NH3(g) ΔH＜0，达到平衡后，为了使H2的转化率增大，下列选项中
采用的三种方法都正确的是( )
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A.升高温度，减小压强，增加氮气
B.降低温度，增大压强，加入催化剂
C.升高温度，增大压强，增加氮气
D.降低温度，增大压强，分离出部分氨
【变式5-1】工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<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、高压、催化剂
C.低温、常压、催化剂
D.适宜的温度和压强、催化剂
【变式5-2】某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)
2M(g) ΔH<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
【题型6 工业合成氨工艺流程】
【例6】合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：
关于合成氨工业的说法中不正确的是( )
A.混合气体进行循环利用遵循绿色化学思想
B.合成氨反应须在低温下进行
C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率
D.使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动
【变式6-1】下图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率而采取的措施是
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A.①②③
B.①③⑤
C.②④⑤
D.②③④
【变式6-2】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.为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性，原料气必须经过净化
B.压缩机加压过程，既要考虑平衡移动的问题，又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题
C.合成氨反应的温度控制在500℃左右，此温度下反应物的平衡转化率最大
D.冷却过程，及时将NH3从平衡混合物中分离除去，促使合成氨反应向生成氨气的方向移动
【变式6-3】下图为工业合成氨流程图，该反应速率方程为
，原料气(
及少量
的混合气体)在进入合成塔前可经过铜氨液净化处理，其反应为：
，有关说法错误的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以提高合成氨原料的转化率，又可以加快反应速率
C.为保证足够高的反应速率，反应达到一定转化率时需及时将氨从体系中分离
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D.“净化”时适当升高温度，可增大反应速率和CO 的平衡转化率
【题型7 工业生产条件的选择】
【例7】在一定条件下探究二甲醚的制备反应为2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，测定结果
如图所示。下列判断错误的是( )
A.该反应的ΔH＜0
B.该反应伴随着副反应的发生
C.工业上选择的较适宜温度为280～290 ℃
D.加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率
【变式7-1】工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]，有关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋CO2(g)
H2NCOONH4(l) ΔH＝a kJ·mol－1
反应Ⅱ：H2NCOONH4(l)
H2O(l)＋CO(NH2)2(l) ΔH＝b kJ·mol－1
下列有关说法正确的是( )
A.反应2NH3(l)＋CO2(g)
H2O(l)＋CO(NH2)2(l) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1
B.反应Ⅰ在一定温度下能自发进行，则a>0
C.生产过程中及时将水分离出去，可以加快反应Ⅱ的正反应速率
D.同压下，等质量的液态水和水蒸气，水蒸气的能量高
【变式7-2】据报道，在300 ℃、70 MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实：
2CO2(g)＋6H2(g)
CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)
下列叙述错误的是( )
A.使用Cu—Zn—Fe 催化剂可大大提高生产效率
B.升高温度，该反应平衡常数K 一定增大
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH 和H2O，可提高CO2和H2的利用率
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【变式7-3】苯乙烯(
)是生产各种塑料的重要单体，可通过乙苯催化脱氢制得：
――→
＋H2(g) ΔH＝＋123.5 kJ·mol－1。工业上，通常在乙苯(EB)蒸
气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1 10
∶
，N2不参与反应)，控制反应温度为600 ℃，并保持
体系总压为0.1 MPa 不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯
乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图为
(1)A、B 两点对应的正反应速率较大的是________。
(2)掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________________________。
(3)用平衡分压代替平衡浓度计算600 ℃时的平衡常数Kp＝________。(保留两位有效数字，分压＝总压×物
质的量分数)
(4)控制反应温度为600 ℃的理由是_____________________________________________。
【基础题】
1.（2024·河北衡水·模拟）下列说法正确的是
A．焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
B．能自发进行的反应一定能迅速发生
C．ΔH<0、ΔS<0 的反应在低温时能自发进行
D．两种物质反应，无论方程式的书写形式如何，ΔH 均不变
2.（2024·广东广州·模拟）合成氨工业中采用循环操作(如图)，主要是为了
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A．降低氨的沸点
B．提高氮气和氢气的利用率
C．提高平衡混合物中氨的含量
D．增大化学反应速率
3.（2024·上海徐汇·模拟预测）有关工业合成氨的说法错误的是
A．不断移去液氨，有利于反应正向进行
B．400~500℃时，原料的平衡转化率最大
C．增大压强，氨的分解速率增加
D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒
4.（2024·江苏扬州·期中）工业生产
过程中发生反应
。下列说法正确的是
A．反应的平衡常数
B．该反应
、
C．使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率
D．上述反应中每消耗
，转移电子的数目约为
5.（2024·山东·模拟）有关合成氨工业的说法正确的是
A．增大H2的浓度，可提高H2的转化率
B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在700 K，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是10~30 MPa，因为该压强下铁的活性最大
6.（2024·江苏扬州·模拟预测）工业生产
过程中发生反应
。下列说法正
确的是
A．反应的平衡常数
B．该反应
、
C．使用合适的催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率
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D．上述反应中每消耗1mol
，转移电子的数目约为
7.（2024·江苏盐城·三模）焦炉煤气(主要成分：CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下，使CH4与CO2重整生成
H2和CO。其主要反应为
反应I：
反应II：
反应III：
反应IV：
在1×105Pa、将焦炉煤气以一定流速通过装有炭催化剂的反应管，CH4、CO、H2的相对体积和CO2的转化
率随温度变化的曲线如图所示。
相对体积
、
相对体积
下列说法不正确的是
A．温度低于900℃，反应I 基本不发生
B．850℃～900℃时，主要发生反应Ⅳ
C．增大焦炉煤气流速一定能提高CO 的相对体积
D．工业生产上需要研发低温下CH4转化率高的催化剂
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8.（2024·广东·模拟）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制
硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是
A．可以利用
易液化的性质分离出
B．X 为
，其作用是将氮氧化物充分氧化为
C．可以用
进行氮氧化物的尾气处理
D．合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
9.（2024·广东梅州·期中）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。有关反应
的说法中不正确的是
A．实际生产中，
、
再循环使用提高原料利用率
B．实际生产中，为了提高反应速率，压强越高越好
C．在生产中，通入过量空气的目的是提高
的转化率
D．实际生产中，选定400~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
10.（2024·江苏徐州·模拟）以铁触媒为催化剂。在400~500℃和10~30MPa 的条件下进行合成氨反应：
kJ⋅mol-1。下列说法正确的是
A．400~500℃温度范围内，铁触媒活性较高
B．该反应在任意条件下均能自发进行
C．
kJ·mol-1(E 表示键能)
D．其他条件一定，增大压强能增大反应的平衡常数
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【提升题】
11.（2024·陕西西安模拟）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③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D．为提高反应物的转化率应及时将氨从混合气中分离出去
12.（2024·江苏镇江·一模）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3 合成CH3OH，其中涉
及的主要反应：
Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内
的选择性和产率随温度的变化如图
已知：CH3OH 的选择性=
下列说法正确的是
A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO 的产率
B．合成甲醇的适宜工业条件是约230°C，催化剂选择CZ(Zr-1)T
C．使用CZ(Zr-l)T，230°C 以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低
D．使用CZT，230°C 以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动
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13.（2024·海南·模拟预测）工业合成甲醇的反应为
。反应
相同时间，实验测得甲醇的产率与压强，温度的关系分别如图1，图2 所示。下列叙述正确的是
A．合成甲醇时压强越大越好 B．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．合成甲醇的最佳温度为520K D．520K 之前升高温度单位时间内甲醇的产率减小
14.（2024·天津·模拟）某温度下发生反应：3H2(g)+N2(g)
2NH
⇌
3(g) ΔH=-92.4kJ/mol，N2的转化率(α)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1molN2、3molH2置于1L 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，H2的转化率增大
D．合成氨工业中常采用400~500℃的高温以提高原料的转化率
15.（2024·江苏苏州·三模）合成氨反应为
。下列说法正
确的是
A．该反应
B．
C．反应中每消耗
转移
电子
D．实际生产中以低温、高压、高活性催化剂的条件来提高氨气产率
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16.（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Fe2O3)为主要原料生
产硫酸主要流程如下：
下列说法正确的是
A．高温焙烧1 mol FeS2时转移的电子数为15 NA(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)+O2(g)
2SO3(g)具有自发性的原因是ΔH＜0
D．98%浓硫酸粘度较高，与其范德华力较大有关
17.（2024·安徽·模拟预测）
催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体，其反应式为
，下图为
，温度在250℃下的甲醇的
物质的量分数
与压强p 的关系及压强在
下的甲醇的物质的量分数
与温度
t 的关系，下列有关说法正确的是
A．由图可知，随压强增大，平衡常数K 增大
B．曲线a 为250℃时等温过程曲线
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C．该反应在任何温度下都能自发进行
D．当
时，
的平衡转化率为53.3％
18.（2024·广东·一模）甲烷催化氧化为合成气
、
的主要反应有：
Ⅰ．
Ⅱ．
将
与
投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内
转化率、H 2选择性
与
的选择性[
]随温度的变化如图所示，下列说法正确的是
A．
时，副反应Ⅱ
进行程度很小
B．在
时，容器中生成的C O2的物质的量为
C．反应Ⅰ在低温下自发
D．该过程中，低温有利于合成气的生成
19.（2024·湖南·模拟）在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热
交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
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A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c 处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
20.（2024·辽宁·模拟预测）向体积均为
的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入
和
，发
生反应：
。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
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，
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
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