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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 考查自发过程与自发反应
题型02 考查化学反应方向的判断
题型03 考查熵变
题型04 考查合成氨反应适宜条件的选择
题型05 考查工业上选择适宜生产条件的原则
题型06 考查催化剂在化学反应调控中的作用分析
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查自发过程与自发反应
1．（2025·湖南湘潭·模拟预测）工业上利用甲烷制取炭黑的反应是①
；反应过程中容易发生副反应：②
。下列有
关说法中正确的是
A．反应①在常温下就可以自发进行
B．焓变是副反应②自发进行的决定因素
C．制取炭黑允许的最低温度是927.8K
D．温度越高对制取炭黑越有利
2．（2025·湖南长沙·调研）下列说法不正确的是
A．常温常压下
和
混合无明显现象，则反应
在该条件下不自发
B．基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C．在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水，得到深蓝色的溶液后加入95%乙醇，可得深蓝色的晶体
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D．
，正反应活化能小于逆反应活化能
3．（2025·湖南·开学考）已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下，下列反应不
能正向自发进行的是
A．
B．
C．
D．
4．（2024·湖南长沙·模拟预测）下列有关焓变(
)和熵变(
)说法正确的是
A．能够自发进行的反应一定是
的反应
B．水凝结成冰的过程中，其
，
C．反应
中，其
、
D．一定温度下，反应
能自发进行，该反应的
02 考查化学反应方向的判断
5．（2024·湖南湘潭·调研）乙硼烷(B2H6)是一种高能航天燃料，其燃烧反应如下：B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋
3H2O(l) ΔH1=-2165kJ/mol
下列说法错误的是
A．在298K 和398K 进行反应，
不同
B．该反应在低温下能自发进行，高温下不能自发进行
C．0.1molB2H6完全燃烧放出的热量可将常温下1kg 水煮沸(水的比热容为4.2J·g－1·K－1
D．已知H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol，1molB2H6完全燃烧生成气态水放热2033kJ
6．（2024·湖南·模拟预测）在一定温度下的密闭容器中发生反应：
。下列
说法错误的是
A．该反应的
，
B．平衡后，升高温度，该反应的化学平衡常数减小
C．平衡后，保持温度不变将容器体积压缩为原来的一半，达到新平衡后，
浓度增大
D．若将密闭容器换成敞口容器，则固体中
的含量降低(忽略空气中
的影响)
7．（2025·湖南永州·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au 等金属
B．恒温时，向水中加入少量固体硫酸氢钠，水的电离程度增大
C．2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K 时能自发进行，则它的ΔH<0
D．在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，沉淀中加入盐 酸有气体产生，
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说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
8．（2023·湖南娄底·模拟预测）某化学反应其△H＝+122 kJ/mol，∆S＝-231 J/(mol·K)，下列说法正确的是
（ ）
A．在任何温度下都不能自发进行
B．在任何温度下都能自发进行
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
9．（2024·湖南邵阳·三模）汽车尾气净化反应为：
、
。向
密闭容器中充入
、
，测得
和
的物质的量浓度与时间关系如图所示。下列说法正确
的是
A．当体系中
和
浓度比不变时达到平衡状态
B．
段反应速率
C．上述正反应在任何温度下都能自发进行
D．该温度下，上述反应的逆反应平衡常数
03 考查熵变
10．（2024·湖南长沙·调研）现有两个热化学方程式
(l)+H2(g)
(l)
①
(l)+2H2(g)
(l)
②
下列说法正确的是
A．反应①②中都存在
B．高温时，反应②可自发进行
C．在通常情况下，①②都能自发进行
D．反应①一定不能自发进行
11．（24-25 高二上·湖南长沙·开学考）下列说法不正确的是
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A．冰在室温下自动熔化成水。这是熵增的过程
B．非自发反应在外界条件改变是可能会自发进行反应
C．若反应
在常温下能自发进行，则该反应的
D．知道了某反应过程有自发性之后，可预测该过程发生反应的快慢
12．（2024·湖南长沙·调研）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＜0
C．△H＜0，△S＜0
D．△H＜0，△S>0
13．（24-25 高二上·湖南湘潭·开学考）下列说法中，正确的是
A．H2O(1)分解成H2(g)和O2(g)是熵增过程，该反应在室温下是自发反应
B．吸热反应一定不能自发进行
C．某条件下，反应2AB(g)=C(g)+3D(g) ΔH <0 一定能自发进行
D．合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH <0 高温有利于自发进行
04 考查合成氨反应适宜条件的选择
14．（2024·湖南衡阳·模拟预测）化学是一门以实验为基础的学科。下列实验能达到实验目的的是
选项
A
B
实验
实验目的
模拟工业制备
并检验
该装置可实现随关随停的操作
选项
C
D
实验
实验目的
用量气管准确测量气体体积
用手捂热试管检查该装置的气密性
A．A
B．B
C．C
D．D
15．（2025·湖南岳阳·模拟预测）下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
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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．产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂
16．（2025·湖南益阳·模拟预测）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：
。下面说法正确的是
A．合成氨一般选择400～500℃的原因主要考虑了温度对速率的影响
B．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快反应速率
C．增大压强虽能提高平衡产率，但实际生产中常采用20MPa 以节省设备成本
D．由于
在空气中含量高，因此直接将空气与氢气混合通入反应炉
17．（2025·湖南永州·模拟预测）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，
、
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
的平衡产率
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
18．（2025·湖南株洲·调研）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。
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
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D．生产过程中吸收塔产生的尾气可用碱液吸收
05 考查工业上选择适宜生产条件的原则
19．（24-25 高三上·湖南·开学考）近日，我国科学研究者利用反应
，
研究发现在t℃，
的体积分数(
)为
时，
催化剂催化上述反应时，NO 的去除率最高。
表示活性氧。下列说法错误的是
A．反应过程中存在
键的形成与断裂
B．不断升高体系温度，NO 的去除率一定增大
C．由图示可知，NO 通过氮原子与催化剂形成配位键
D．在t℃下，
较高时
与CO 直接反应，致使NO 转化率降低
20．（2024·湖南岳阳·模拟预测）过氧乙酸(CH3COOOH)是常用的消毒剂，易溶于水、易挥发、见光或受热
易分解。制备原理为：H2O2+CH3COOH
CH3COOOH+H2O △H<0，制得的过氧乙酸(含少量H2O2)含量
测定流程如下，下列说法不正确的是
A．应在密闭、低温、避光条件下保存过氧乙酸
B．在常压条件下采用蒸馏操作将过氧乙酸分离出来
C．溶液由无色变为浅红色且30s 内不变色，说明H2O2已除尽
D．加过量硫酸亚铁溶液目的是还原CH3COOOH
21．（2024·湖南常德·模拟预测）下列化学实验设计正确的是
A．稀
与Cu 反应产生的气体可用NaOH 溶液完全吸收
B．将
通入含有碳酸钙的水中制取较高浓度的次氯酸溶液
C．变色硅胶干燥剂含有
，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能
D．探究
浓度对化学反应速率的影响：取两支试管，分别加入
酸性溶液，
然后向一支试管中加入
溶液2mL，向另一支试管中加入
溶液
4mL，比较两支试管褪色的时间
22．（2025·湖南娄底·二模）下列实验操作规范、能达到实验目的的是
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A．用乙醇作萃取剂萃取碘水中的碘
B．将NO2球放在不同温度的水中探究温度对化学反应速率的影响
C．从海带中提取碘应在烧杯中灼烧海带并用玻璃棒搅拌
D．用酸式滴定管量取25.00mL0.1000mol/L 的HCl 溶液
06 考查催化剂在化学反应调控中的作用分析
23．（24-25 高二上·湖南张家界·开学考）合成氨工业在国民生产中有重要意义。工业上合成氨的反应为
，下列说法错误的是
A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B．该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度
D．在上述条件下，每消耗
，同时生成
24．（2024·湖南邵阳·模拟预测）冶铜烟气可以作为工业制硫酸为原料。下列的说法正确的是
A．500℃左右，转化器中反应的平衡转化率最大
B．使用以铁为主的催化剂
C．冶炼烟气在进入转化器之前，必须进行除尘、干燥等净化操作，防止催化剂中毒
D．压强一般采用20~50MPa
25．（2024·湖南衡阳·调研）我国科学家研发出一种新型双温催化剂
，该催化剂催化
和
合成
(反应体系温度为495
)
℃的原理如图所示，下列分析错误的是
A．“热
”上的变化属于焓增、熵增的变化
B．“热
”有利于
快速转化为N
C．“冷
”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
D．该催化剂能较好地解决传统合成氨工艺中存在的反应速率和平衡产率的矛盾
26．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
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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
1．（2025·湖南株洲·模拟预测）2019 年9 月，我国科研人员研制出Ti－H－Fe 双温区催化剂，其中Ti－H
区域和Fe 区域的温度差可超过100℃。Ti－H－Fe 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催
化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是( )
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A．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生
B．该历程中能量变化最大的是2.46eV，是氮分子中氮氮三键的断裂过程
C．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率
D．使用Ti－H－Fe 双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热
2．（2024·湖南常德·模拟预测）甲硫醇是一种重要的化工原料，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如图。
下列说法错误的是
A．甲硫醇的沸点比甲醇低
B．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C．反应过程中涉及极性键的断裂和生成
D．该反应的化学方程式为
3．我国科技工作者利用计算机模拟
在不同催化剂，以及硫酸作电解质溶液的条件下，电解还原制备氨
气反应历程中相对吉布斯自由能变化如图所示(*代表微粒吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是
A．该反应历程实现了人工固氮
B．该反应历程在阳极发生
C．从热力学趋势来说该反应能自发进行D．该历程的总反应为
4．硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是
的催化氧化：
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。研究表明，
催化氧化的反应速率方程为
式中：k 为反应速率常数，随温度t 升高而增大；α 为
平衡转化率，α′为某时刻
转化率，n 为常数。在α′=0.90 时，将一系列温度下的k、α 值代入上述速率方程，得到的v-t 曲线如图
所示。下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下都能自发
B．
与足量
充分反应，放出的热量为
C．升高温度，能增大单位体积内活化分子百分数和活化分子数
D．反应速率先随温度的升高而增大，原因是温度升高导致k、α 均增大
5．（24-25 高三下·湖南·开学考）利用
可制备合成气(CO、
)。制备合成气反应历程分两步：
步骤Ⅰ：
；
步骤Ⅱ：
。
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图。下列说法正确的是
A．制备合成气反应可在高温下自发进行
B．决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅱ
C．步骤Ⅰ反应的焓变
D．使用更高效的催化剂可以减小该反应的焓变
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6．（24-25 高二上·湖南·开学考）合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前
需经过铜氨液处理以除去其中的CO，其反应为
△H＜0，所
得溶液经过处理可使铜氨液再生，重复利用。以下说法正确的是
A．高温、低压条件有利于铜氨液再生
B．除
的反应在任何温度下都能自发进行
C．合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500℃左右，主要目的是使合成氨反应平衡正向移动
D．合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率
7．（2025·湖南郴州·模拟预测）已知
下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A．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，所以生产中压强越大越好
B．步骤④中反应温度提高至1000℃，反应速率加快且催化剂的活性更高
C．步骤②④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率
D．若此反应中△H 和△S 不随温度变化而变化，则保持此反应自发进行的温度应低于466.7K
8．（2024·湖南常德·模拟预测）已知：
，不同条件下反应进程的能量变化
如图所示。下列说法正确的是
A．该反应达平衡时，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小，平衡逆向移动
B．过程b 使用了催化剂，使反应的
减小
C．由
可知，该反应低温能自发进行
D．恒温恒容条件下通入氦气，可使单位体积内
的活化分子数增大
9．（24-25 高二上·湖南长沙·调研）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃
产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应，已知反应ⅰ产生的积炭会附着在催化剂的表面。
ⅰ．
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ⅱ．
回答下列问题：
(1)反应ⅰ在1000K 时 (选填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的
(用含
的代数
式表示)。
物质
(3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是 。
(4)
下，在某密闭容器中充入1molC6H6和5molCH4，发生反应
，平衡时
与
的分压比为4：1，则
的转化率为
，平衡常数K 的计算式为 。
(5)关于本反应体系中催化剂Fe2O3的描述正确的是___________。
A．Fe2O3溶于水可得到Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体吸附性强可用于净水
B．Fe2O3可改变甲烷平衡转化率
C．Fe2O3降低了甲烷脱氢反应的活化能
D．改变Fe2O3颗粒大小不影响反应速率
(6)甲烷芳构化还可以产生纳米碗
，高温条件下，
可以由
分子经过连续5 步氢抽提和闭
环脱氢反应生成。
的反应机理和能量变化如下：
图示历程包含 个基元反应，其中速率最慢的是第 个。
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10．（23-24 高二上·湖南益阳·调研）利用甲烷制取氢气等气体是科学家研究的热点课题。
(1)一定条件下，
分解反应
的部分反应历程如下图所示。
①该历程图表示 步反应，其中正反应活化能最大步骤的反应方程式为 。
②
分解反应 。
A．高温下能自发进行 B．低温下能自发进行
C．任何温度都能自发进行 D．任何温度都不能自发进行
(2)科学家提出以吸附性活性炭
为催化剂，利用
与
制备“合成气”(
、
)。其反应历程
分两步，反应历程的能量变化如下图：
反应Ⅰ：
(慢反应)
反应Ⅱ：
(快反应)
①加入活性炭C(ads)使该反应的活化能 (填“升高”“降低”或“不变”)。
②
与
制备“合成气”的反应为 反应(填“放热”或“吸热”)，其热化学方程式为
(
用
表示)，能量变化图中：
(填“>”、“<”或“=”)。
1．据报道，在300℃、70MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2（g）+6H2（g）
CH3CH2OH（g）+3H2O（g），下列叙述错误的是
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A．使用催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
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
2．下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是( )
A．在接触室中使用铁粉作催化剂
B．在接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C．把硫铁矿磨成细粉末，可以提高原料的利用率
D．该反应采用450～500°C 主要是因为该温度下催化剂活性好
3．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（ ）
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相同，温度不同
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
4．（2025·江西·高考真题）一定压强下，乙烯水合反应为：
已知：
气体均视为理想气体，下列说法正确的是
A．反应的活化能：
B．恒温恒容充入
，平衡向左移动
C．
随温度升高而降低
D．平衡后，升高温度，
5．（2022·浙江·高考真题）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
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D．ΔH 和ΔS 均可能大于零或小于零
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