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第04 讲 化学反应的方向、化学反应的调控
目录
01 课标达标练
题型01 自发过程和自发反应
题型02 熵变
题型03 化学反应方向的判据
题型04 合成氨反应适宜条件的选择
题型05 工业上选择适宜生产条件的原则
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 自发过程自发反应
1.
【生活与学科知识结合】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
2.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.自发反应都是熵增大的反应
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
3.(2025•广东茂名期中)某密闭容器中,在高温条件下,有利于自发进行的反应是( )
A.C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH>0 B.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0
C.2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH<0 D.2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0
1
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4.下列说法正确的是( )
A.放热反应都能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B.电解水为自发反应
C.反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
D.W(s)+xG(g)===2Q(g) ΔH<0,能自发进行,x 可能等于1
5.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
6.“碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)氨的饱和食盐水捕获CO2是其利用的方法之一,反应原理为:NaCl(aq)+NH3(g)+CO2(g)+H2O(l)
=NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)。该反应常温下能自发进行的原因是__________________________。
02 熵变
7.(2025•北京丰台期中)下列说法中,正确的是( )
A.同一物质,S(g)> S(l) > S(s)
B.固体溶解是一个熵减小的过程
C.能够自发进行的反应一定是熵增加的过程
D.能够自发进行的反应一定是放热反应
8.(2025•北京期中)下列反应属于熵减小过程的是( )
A.过氧化钠和水反应 B.二氧化硫和氢硫酸反应
C.二氧化锰和浓盐酸加热反应 D.碳和浓硝酸反应
9.在以下的变化中,体系的熵减小的是( )
A.冰熔化 B.乙烯聚合为聚乙烯 C.蔗糖在水中溶解 D.红磷转化成白磷
10.(2025•上海期中)关于如图所示的反应,下列说法中正确的是( )
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A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH<0 ,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
11.下列反应△S>0 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)
12.下列说法正确的是( )
A.常温常压下,Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近,Na2CO3(s)
2Na+(aq)+CO3
2-(aq) ΔS1;
CaCO3(s)
Ca2+(aq)+CO3
2-(aq) ΔS2,则ΔS1>ΔS2
B.NaCl(s)=NaCl (1) ΔS<0
C.常温常压下,3O2(g)
2O3 (g)
ΔS>0
D.常温常压下,2CO(g)
C(s)+O2 (g) ΔS>0
13.下列对熵变的判断中不正确的是( )
A.少量的食盐溶解于水中:ΔS>0 B.纯碳和氧气反应生成CO(g):ΔS>0
C.气态水变成液态水:ΔS>0 D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0
14.相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是( )
A.1molCH4(g)<1molH2(g) B.1molH2O(g)<2molH2O(g)
C.1molH2O(s)>1molH2O(l) D.1molC(s,金刚石)>1molC(s,石黑)
03 化学反应方向的判据
15.下列说法正确的是( )
A.反应NH3(g)+ HCl (g)
NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H <0
B.2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H >0
C.CaCO3(s)
CaO (s)+CO2(g)室温下不能自发进行,则该反应的△H <0
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)==2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H <0
16.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是(
)
A.3O2(g)===2O3(g) ΔH>0 B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH<0
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C.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
17.下列有关说法正确的是( )
A.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0
B.反应4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.Na 与H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应不能自发进行
D.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
18.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.反应NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,是因为体系
有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行
的判据
D.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
19.氮化硼(BN)是重要的无机材料,可通过下面两种反应制得:
反应Ⅰ:2B(s)+N2(g)
2BN(s)
反应Ⅱ:B2O3 (s)+2NH3(g)
2BN(s)+3H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发,反应Ⅱ常温下不自发,B(s)、BN(s)、B2O3 (s)熔点分别约为
、
、
,下列说法正确的是( )
A.常温下反应Ⅰ的ΔG<0,因此速率快
B.反应Ⅰ的ΔS<0,ΔH>0
C.性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D.由各物质熔点可推测在实际生产中反应Ⅰ所需的温度高于反应Ⅱ
20.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( )
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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,ΔH<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
21.
【多步骤反应流程】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
04 合成氨反应适宜条件的选择
22.工业合成氨的反应为:N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
H <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
23.下列有关合成氨工业的说法中正确的是( )
A.铁触媒作催化剂可加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动
B.升高温度可以加快反应速率,且有利于化学平衡向合成氨的方向移动
C.增大压强能缩短达到平衡状态所用的时间
D.合成氨采用的压强是10~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最高
24.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
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25.在一定条件下,对于密闭容器中的反应:N2+3H2
2NH3,下列说法正确的是( )
A.当氮气和氢气投料比(物质的量之比)为1∶3 时,达到平衡时氨的体积分数最大
B.增加铁触媒的接触面积,不可能提高合成氨工厂的年产量
C.达到平衡时,氢气和氨气的浓度比一定为3∶2
D.分别用氮气和氢气来表示该反应的转化率时,数值大小一定相同
26.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
27.氨是制造化肥的重要原料,如图为工业合成氨的流程图。下列有关说法错误的是( )
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、H2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
28.(2025·北京东城二模)硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是( )
A.流程中,N2、NH3和NO 作反应物时,均作还原剂
B.合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高NH3的平衡产率
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C.吸收塔中通入空气的目的是提高NO 的转化率
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
05 工业上选择适宜生产条件的原则
29.有平衡体系:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。为了增加甲醇(CH3OH)的产量,应采取的
正确措施是( )
A.高温,高压 B.适宜温度,高压,催化剂 C.低温,低压 D.高温,高压,催化
剂
30.人们可通过改变条件来调控化学反应的速率与限度,使其向着对人类更有益的方向发展。下列条
件的改变不是从化学反应速率与限度的角度考虑的是( )
A.橡胶轮胎中加入防老剂 B.燃煤中加入CaO
C.汽车排气管中使用三元催化器 D.工业合成氨不断移去液氨
31.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
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
32.(2025•黑龙江牡丹江期中)工业制硫酸时,在接触室中发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),下列说
法正确的是( )
A.反应为放热反应,温度升高不利于提高产率,故应控制温度为较低温度
B.选择合适催化剂可以有效降低反应活化能,同时提高SO2平衡转化率
C.反应为气体分子数减少的反应,工业生产中应选择较大压强
D.接触室中热交换器起到加快反应速率,同时促使反应平衡正向移动的作用
33.(2023·辽宁省丹东市期末)工业制硫酸中有一步重要的反应是SO2在400-600℃下发生催化氧化:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ∆H<0,下列说法正确的是( )
A.为提高
的转化率,在生产过程中压强越高越好
B.工业生产中可通过增大二氧化硫的浓度来提升反应物转化率
C.其他条件保持不变,温度越高,反应速率越快,生产效益越好
D.工业生产中使用催化剂是为了提高生产效率
34.(2025·北京延庆一模)硝酸是重要化工原料,工业合成氨以及氨氧化制取硝酸的原理示意图如下。
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下列说法不正确的是( )
A.合成塔中合成氨的反应条件都是为了提高平衡转化率
B.氧化炉中反应的化学方程式:
C.A 物质可以是空气或氧气,目的是使
尽量充分的转化为HNO3
D.生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收
35.工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是( )
温度/℃
不同压强下接触室中SO2的平衡转化率/
450
99.2
99.7
550
94.9
97.7
工艺流程
A.循环利用的物质是SO3
B.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)为放热反应
C.吸收塔中98.3%H2SO4表现强氧化性
D.实际生产中,接触室中应采用温度450℃,压强10MPa
36.已知:2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g)
H =-197.8kJ•mol
△
—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为
2:1,且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是( )
温度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
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773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A.一定压强下降低温度,SO2的转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
37.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。
下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时
的转化率。下列说法错误的是( )
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.从理论上分析,选择温度450-550℃,既利于平衡正向移动又利于提高反应速率
B.从理论上分析,为了使
尽可能多地转化为SO3,应选择的条件是450℃,10MPa
C.在实际生产中,为了降低成本采用常压条件,因为常压下
的转化率已经很高了
D.在实际生产中,通入过量的空气,既利于平衡正向移动,又利于提高反应速率
1.(2025•江苏南京期中)下列说法正确的是( )
A.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0
B.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.常温下BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.常温下2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能够自发进行,则该反应的ΔH<0
2.下表中内容与结论相对应的是( )
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
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B
硝酸铵溶于水可自发进行
该过程的ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0,ΔS>0
该反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g)
2HF(g)的ΔH=-546.6 kJ·mol-1,
ΔS=+173.8 J·mol-1·K-1
该反应在任意温度下都不能自发进行
3.自然界中存在天然的大气固氮过程为:N2(g)+O2(g)
2NO(g),人工固氮则主要依靠工业合成
氨,下列结论不正确的是( )
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
平衡常数/K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
A.工业固氮为熵减反应
B.常温下,大气固氮很难进行,而工业固氮却容易进行
C.人类大规模模拟大气固氮应用于工业上意义不大
D.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全
4.(2025•北京通州期中)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
氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是( )
A.氨分离器可以加快合成氨的反应速率
B.吸收塔中通入过量A 的目的是提高硝酸的产率
C.工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸
D.可以用
对硝酸生产尾气中的氮氧化物进行处理
5.假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积,不考虑气体间相互作用,不考虑碰撞能量损失),
在如图所示的过程中,下列说法正确的是( )
A.若X2、Y2均为O2,则
,混合过程自发进行
B.若X2、Y2均为O2,则
,混合过程不自发
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C.若X2、Y2分别为N2与O2,则
,混合过程自发进行
D.若X2、Y2分别为N2与O2,则
,混合过程不自发
6.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
A
M(s)==X(g)+Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)=4Q(g)
ΔH>0,自发反应
x 可能等于1、2、3
C
W(s)+xG(g)=4Q(g)+6G(g)
能自发反应
ΔH 一定小于0
D
4M(s)+N(g)+2 W(l)=4Q(s)
常温下,自发进行
ΔH>0
7.用一种较活泼的金属把另一种金属从化合物中还原出来的方法称为金属热还原法。钠、镁、铝是
常用的还原剂。一些常见的金属热还原反应如下:
序号
反应
H/kJ/mol
△
S/J/(mol·K)
△
①
2Al(l) + 3BaO(s)=3Ba(g) +Al2O3(s)
487
207.53
②
2Al(s) + 3BaO(s)=3Ba(s)+Al2O3(s)
4
-15.70
③
Mg(l) + 2RbCl(s)=2Rb(g)+MgCl2(s)
381.77
223.06
④
4Na(l)+TiCl4(g)=Ti(s)+4NaCl(s)
-899.8
-291
下列说法不正确的是
A.反应①表明金属沸点:Al>Ba
B.对于反应:2Ba(s)+O2(g)=2BaO(s)
H
△
1,4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)
H
△
2,由反应②可以推出
3
H
△
1≈
H
△
2
C.反应③说明金属活动性顺序:Mg>Rb
D.对于反应④:|
H|>>|T
S|
△
△说明焓变对该反应的自发性起主要影响作用
8.一定条件下,1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl 发生催化加成,反应如下:
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反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不
正确的是( )
A.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
B.反应焓变:反应I<反应Ⅱ
C.增加HCl 浓度不会改变平衡时产物Ⅱ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
9.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
SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<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Ⅱ)的关系曲线示意图最合理的是( )
A.
B.
C.
D.
10.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工
业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L 的密闭容器中加入0.2 mol 的N2和0.6 mol 的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)
+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在5 分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则平
衡时c(N2)= 。平衡时H2的转化率为 %。平衡时NH3的体积分数是 。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有 。(填写序号)
A.加了催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L 的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<
0,其化学平衡常数K 与温度T 的关系如表所示。请完成下列问题:
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
①写出化学平衡常数K 的表达式 。
②试比较K1、K2的大小,K1 K2(填“>”“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量
分别为3 mol、2 mol 和1 mol 时,则该反应的v(N2正) v(N2逆)(填“>”“<”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是 。
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(填写序号)
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
11.合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909 年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合
成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因
是 。
序
号
化学反应
K(298K)的数值
①
N2(g) + O2(g)
2NO(g)
5×10-31
②
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
4.1×106
(3)对于反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如下表。
温度/℃
压强/MPa
氨的平衡含量
200
10
81.5%
550
10
8.25%
①该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是 (填字母序号)。
A.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
B.温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动
C.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
D.温度升高,K 变小,平衡逆向移动
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是 。
(4)图1 表示500℃、60.0 MPa 条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M 点
数据计算N2的平衡体积分数 ;
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(5)图2 是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X 分
别代表温度或压强。其中X 代表的是 (填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由
。
12.(2025•福建三明模拟)汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是研究的热点。
(1)汽车尾气中的污染物NO 和CO,一定条件下可发生反应I:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)
ΔH1。
已知:
反应
25℃时的平衡常数
焓变
反应Ⅱ:2NO(g)
O2(g)+N2(g)
反应Ⅲ:2CO2(g)
2CO(g)+O2(g)
①反应Ⅰ的ΔH1= ,K1= 。
②燃油汽车尾气仍含有较多CO、NO 的可能原因是 ;写出一项有效提升尾气达到排放标
准的措施: 。
③下列能说明该反应Ⅰ已经达到平衡状态的是 (填字母代号)。
A.c(CO)=c(CO2) B.恒容容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆 D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
(2)空速(规定的条件下,单位时间、单位体积催化剂处理的气体量)的大小直接决定了烟气在催化剂表
面的停留时间和装置的烟气处理能力。催化剂能够适应较大的空速,就可以在保证足够高的脱硝(去除氮
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氧化物)效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力。在相同时间内,三种催化剂下
的转化率、NO2浓度
随温度变化如图1 所示,相同时间内,
催化剂在不同空速下
的转化率随温度的变化如图2 所
示。
根据图1 和图2 分析,选取工业脱硝的最佳反应条件为MnCeZr、 。
(3)H2在催化剂作用下可将
、CO2甲烷化,反应过程如下:
①
;
②
。
在某温度下,向恒容容器中充入7molCO2(g)和12molH2(g),初始压强为19 kPa,反应经
达到平
衡,此时
,则
kPa/min,氢气的转化率
。
1.(2025•浙江1 月卷,18)(4)工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2:(CH3)2NH(g)+
CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减,则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
2.(2025•广东卷,19) (2)298K 下,反应TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+2CO(g)的ΔH<0、ΔS>
0,则298K 下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
3.(2025·湖南卷,18) (3)在反应器中,发生如下反应:
反应i:2C2H4(g)
C4H8(g) ΔH1=-104.7kJ·mol−1
反应ii:2C2H4(g)+H2(g)
C4H10(g) ΔH2=-230.7kJ·mol−1
计算反应C4H8(g)+H2(g)
C4H10(g)的ΔH =_______ kJ·mol−1,
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该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
4.(2022·浙江省1 月卷,20,2 分)B 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
5.(2021•浙江6 月卷,17,2 分)相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是( )
A.1molCH4(g)<1molH2(g) B.1molH2O(g)<2molH2O(g)
C.1molH2O(s)>1molH2O(l) D.1molC(s,金刚石)>1molC(s,石黑)
6.(2018·浙江卷,22,2 分)已知:2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g)
H =-197.8kJ•mol
△
—1。起始反应物为
SO2 和 O2(物质的量之比为2:1,且总物质的量不变)。SO2 的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,
下列说法不正确的是( )
温
度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A.一定压强下降低温度,SO2 的转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高
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