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第04 讲 化学反应的方向、化学反应的调控
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 化学反应的方向......................................................................................................................
知识点1 自发过程与自发反应......................................................................................................
知识点2 化学反应的方向与能量、熵变的关系..........................................................................
知识点3 化学反应的方向的判断..................................................................................................
考向1 考查自发过程和自发反应..................................................................................................
【思维建模】判断反应自发性需要注意的问题
考向2 考查化学反应方向的判据...................................................................................................
【思维建模】化学反应自发性和非自发性的判断思维模型
考点二 化学反应的调控......................................................................................................................
知识点1 化学反应调控措施..........................................................................................................
知识点2 工业合成氨条件的选择..................................................................................................
考向1 考查工业生产适宜条件选择的原则...................................................................................
【思维建模】化工生产适宜条件选择的一般原则
考向2 考查合成氨反应适宜条件的选择......................................................................................
【思维建模】工业合成氨条件的选择原则
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学反应的方向
选择题
非选择题
四川卷T18(1),2 分
浙江1 月卷T18(4)
广东卷T19(2)
湖南卷T18(3)
湖北卷T12,3 分
浙江6 月卷T19(5)
湖北卷T3,3 分
山东卷T14,4 分
化学反应的调控
选择题
非选择题
四川卷T18(2)
安徽卷T17(3) 、(4) 、
(5)
全国甲卷T28
贵州卷T17
辽宁卷T3,3 分
浙江1 月卷T19(3)
考情分析:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题均有呈现,主要考查化学反应的熵变及反应
进行的方向的判断、工业合成氨及化工生产中条件的选择等。
2.从命题思路上看,侧重以化工生产为背景,选择化工生产适宜的条件。选择题结合化学反应机理、
化学平衡图像或图表信息等知识,考查工业生产适宜条件的选择、转化率及计算等。非选择题常与基本
理论、工业生产相联系,通过图像或表格提供信息,从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等
角度,考查反应进行的方向、生产条件的选择等。
预测2026 年四川高考会侧重以化工生产为背景,结合图像信息、图表数据信息,考查化学反应方向的
判定(较少)、工业生产适宜条件的选择、转化率(产率)及计算等。
复习目标:
1.
合学
的化学反
例,了解自
程和化学反
的自
性。
结
过
应实
发过
应
发
2.通
“有序”和“无序”的
比,了解
和
的意
。
过
熵
熵变
对
义
3.初步了解
和
化学反
方向的影响,能用
和
解
化学反
的方向,培养
据推理与
焓变
熵变对
应
焓变
熵变
释
应
证
模型
知能力。
认
4.
化学反
速率和化学平衡的
合
控在生
、生活和科学研究中的重要作用。
认识
应
综
调
产
5.知道催化
可以改
反
程,
控化学反
速率具有重要意
。
变
应
调
应
剂
历
对
义
2
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考点一 化学反应的方向
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)。
3
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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。
知识点2 化学反应的方向与能量、熵变的关系
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.化学反应的方向与能量
(1)能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素,但 决定反应能否自发进行的惟一因素。
(2)多数能自发进行的化学反应是 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) ΔH(298 K)=-444.3 kJ/mol
(3)有不少 反应也能自发进行。
例如:NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(1) ΔH(298 K)=+37.30 kJ/mol
(4)有一些吸热反应在室温条件下 自发进行,但在 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) ΔH(298 K)=+178.2 kJ/mol ΔH(1 200 K)=+176.5 kJ/mol
(5)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,反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
得分速记
①反应能量判据 决定反应能否自发进行的惟一因素。②有些 反应也能自发进行。
3.化学反应的方向与熵变
(1)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 的熵变。
(2)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);
(3)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。
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例如:CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g);C(石墨,s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g);
(4)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);
(5 )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。
得分速记
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。
知识点3 化学反应的方向的判断
1.传统的判断方法
(1)由 物质向 物质转变
2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O,稳定性:NaCO3>NaHCO3。
(2)离子反应中,对于复分解反应,一般是由 的物质向 的物质转变,或向离子浓度
的方向转变。
①由溶解度 的物质向溶解度 的物质转变。
如Na2SO4+CaCl2===CaSO4↓(微溶)+2NaCl,CaSO4+Na2CO3===CaCO3↓+Na2SO4,所以溶解性:CaCl2>
CaSO4>CaCO3。
②由相对 酸(碱)向相对 酸(碱)转变。
如2CH3COOH+Na2CO3===2CH3COONa+CO2↑+H2O,NaSiO3+CO2+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 挥发性酸向 挥发性酸转变。
如NaCl+H2SO4(浓)=====NaHSO4+HCl↑,所以沸点:H2SO4(浓)>HCl。
②由 挥发性酸酐向 挥发性酸酐转变。
如CaCO3+SiO2=====CaSiO3+CO2↑,所以沸点:SiO2>CO2。
③由 挥发性金属向 挥发性金属转变。
如2RbCl+Mg=====MgCl2+2Rb,所以沸点:Mg>Rb。
(4)由氧化性(还原性) 的物质向氧化性(还原性) 的物质的转变。
如2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,2FeCl2+Cl2===2FeCl3,所以氧化性Cl2>FeCl3>I2。
2.焓变和熵变的判断方法
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=
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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:
得分速记
①根据ΔH-TΔS<0 判断的只是反应能否自发进行的 ,具体的反应能否实际发生,还
涉及到 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 进行的。
考向1 考查自发过程和自发反应
例1 (2025·四川南充实验中学·月考)下列各说法中,正确的是
A.能够自发进行的反应不一定都是放热反应
B.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成
C.同一物质:固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程
D.-10℃的水结成冰,可用熵变判据来解释该变化过程的自发性
思维建模 判断反应自发性需要注意的问题
(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·变载体】(2025·陕西榆林模拟)化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是
A.墨汁加到清水中使整杯水变黑 B.水在0℃以下结为冰
C.水从高处往低处流 D.石灰石转化为生石灰
【变式训练2·变考法】(2025·四川成都外国语实验学校·模拟预测)由C2H6直接脱氢制C2H4的反应为
C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H。在密闭容器中发生该反应,测得C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系
如图所示,下列说法正确的是
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A. X、Z 两点平衡常数:
B. 该反应在任何条件下都能自发进行
C. X、Y 两点的化学反应速率:
D. 减压、升温均有利于提高C2H6的平衡转化率
【变式训练3·变题型】(2025·四川德阳市·一诊)亚硫酰氯(SOCl2)和硫酰氯(SO2Cl2)均是重要的化工原料。
以:SO2、Cl2、SCl2为原料可以制备亚硫酰氯,所涉及的反应如下:
反应I.
kJ/mol K1
反应Ⅱ.
kJ/mol K2
回答下列问题:
(1)反应
正向自发进行的条件为_______(填“高温”“低
温”或“任何温度”)。
考向2 考查化学反应方向的判据
例2 (2025·四川巴中市·一诊)电厂烟气(NOx、CO2等)可用NH3脱氮。在Fe2O3催化剂表面发生的脱氮过
程如图所示。下列说法错误的是
A. 脱氮的总反应为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=====4N2(g)+6H2O(g)
B. 该反应在任何条件下可自发进行,则△H<0
C. Fe3+可降低反应的活化能
D. 催化剂可提高反应物的平衡转化率
思维建模 化学反应自发性和非自发性的判断思维模型
(1)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响,复合判据ΔH-TΔS<0 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。
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(2)焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响:
ΔH
ΔS
ΔH-TΔS
反应情况
-
+
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·变载体】 (2025•江西景德镇期中)下列有关说法不正确的是
A.反应
在一定条件下可自发进行,且ΔS<0,则ΔH<0
B.某吸热反应能自发进行,因此该反应一定是熵增反应
C.反应
在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
D.通常情况下,一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行
【变式训练2·变考法】(2025·河南郑州·三模)工业制硝酸的过程中涉及反应
。一定条件下NO 和O2进入合成塔发生反应,其他条件相同时测得的实验数据如下表。下列关于该反应的
说法错误的是
压强/(
Pa)
温
度/℃
NO 达到所列转化率需要的时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5780
8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
A.△S<0,△H<0
B.增大O2的量,能提高NO 的平衡转化率
C.根据上述表格,升高温度该反应速率加快
D.在8.0×105Pa、90℃下,6s 时反应的
【变式训练3·变题型】(2025·四川达州高级中学·模拟预测)氢气是理想的清洁和高能燃料。乙醇和水重
整制氢主要发生的反应如下:
反应1:
;
反应2:
。
回答下列问题:
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(1)
_______
,该反应在_______(填
“较高温度”“较低温度”或“任意温度”)能自发进行。
考点二 化学反应的调控
知识点1 化学反应调控措施
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
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
知识点2 工业合成氨条件的选择
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1.合成氨反应的特点
(1)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正反应为 反应:ΔH<0
③正向为气体物质的量减少(熵 )的反应:ΔS<0
④常温(298 K)下,ΔH-TΔS 0, 自发进行。
2.合成氨反应条件的理论分析
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)问题讨论
①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,对设备
的要求 、需要的动力 。
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:
a.合成氨反应为放热反应,升高温度,转化率 。
b.400~500_℃催化剂活性最大,升高温度,催化剂活性 。
得分速记
①工业生产中,必须从 和 两个角度选择合成氨的适宜条件,既要考虑尽量 反
应物的转化率,充分利用原料,又要选择 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。
②合成氨的生产流程分析: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“ ”而降低或丧失催化 ;压缩机加压, 压强;合成氨反应为放热反
应,利用热交换可充分利用 ,提高经济效益;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 的方向移动;因合成氨反应
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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 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1 考查工业生产适宜条件选择的原则
例1 (2025•湖北模拟)工业上以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸的主要流程如下。
已知:步骤Ⅱ中SO2的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下表。
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ中出炉气需净化,能防止步骤Ⅱ中催化剂中毒
B.步骤Ⅱ中通入过量的空气,目的是提高SO2的平衡转化率
C.步骤Ⅱ实际生产中应选择
和
D.步骤Ⅲ中吸收塔内常采用逆流喷淋式,提高SO3的吸收效率
思维建模 化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的
矛盾性,尽可能使化学平衡向生成所需产物的方向移动
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,循环利用从而降低
生产成本
从实际生产能力分析
既要注意理论上的需要,又要考虑实际生产(如设备条件、安全操
作、经济成本等)的可能性
从催化剂的使用分析
①防止催化剂中毒,增加乳化装置;
②温度对催化剂活性的影响;
③应用催化剂的选择性,控制副反应,提高产率,降低生产成本
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【变式训练1·变考法】(2025·四川巴中市·联考)某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)
2M(g)
H<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
【变式训练2·变载体】(2025·四川成都实验中学·月考)苯与水煤气合成甲苯的烷基化反应可简化如下:
+CO+2H2
+H2O
下表分析了Pt-ZSM-5 催化剂应用于苯与水煤气合成甲苯的烷基化反应的相关实验数据:
温度/℃
苯平衡转
化率,%
甲苯和对二甲苯
总选择性,%
甲苯选择性,%
对二甲苯选择性,%
400
2.17
63.14
57.53
5.61
425
3.79
84.96
75.46
9.50
450
5.92
82.20
73.78
8.42
475
7.08
83.99
78.10
5.89
(注:表中各次实验均控制苯、CO、H2进气量比例为1:1:2,使用催化剂Pt-ZSM-5,反应压力3MPa)
下面说法错误的是
A.表中数据分析了反应温度对苯与水煤气烷基化反应的影响
B.反应温度升高,催化剂对目标产物选择性增大,副产物选择性降低
C.450℃下若苯与氢气投料比为1:4,则苯的平衡转化率大于5.92%
D.获取上述实验数据需保证各次实验中Pt-ZSM-5 催化剂的比表面积一致
【变式训练3·变题型】CH3CH2CH3的溴化、氯化反应过程及产物的选择性如图所示。下列说法正确的是
A.CH3CH2CH3比(CH3)2CH•更稳定
B.使用催化剂对氯化、溴化反应的△H 有影响
C.升高温度,氯化、溴化反应的CH3CH2CH3平衡转化率都增大
D.以CH3CH2CH3为原料合成2-丙醇时,应该选用溴化反应,然后再水解
考向2 考查合成氨反应适宜条件的选择
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例2(2025·四川·泸洲中学·预测)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
思维建模 工业合成氨条件的选择原则
工业合成氨必须从反应限度和反应速率两个角度选择适宜条件,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·变载体】(2025·浙江模拟预测)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应如下:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol−1。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N2在空气中含量高,因此直接将空气与氢气混合通入反应炉
【变式训练2·变考法】(2025·浙江省宁波市高三二模)研究发现,铁粉球磨法可实现温和条件(45℃、
101kPa)合成氨:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,其反应过程如图所示,氨的体积分数可高达
82.5%。
下列说法不正确的是
A.采用高压条件有利于提高球磨法合成氨的氨产率和经济效益
B.合成氨反应ΔH<0、ΔS<0,常温常压下能自发反应
C.过程Ⅰ铁粉球磨活化后产生的缺陷越多,反应速率越快
D.过程Ⅱ中N≡N 断裂所需能量来自机械碰撞
【变式训练3·变题型】(2025•上海期中)NH3是一种重要的工业原料在工农业生产、生活中有着重要作
用。以铁为主的催化剂在400~500℃和20~50MPa 的条件下,由N2和H2合成氨。回答下列问题:
(1)下列有关合成氨工业的说法中,正确的是___________
A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率很低
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B.由于氨易液化,N2、H2是循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C.依据勒夏特列原理,加热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20~50MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大
(2)该反应放热,但仍选择较高温度400~500℃,其原因是___________。
A.适当提高NH3的合成速率 B.适当提高H2的转化率
C.提高NH3的产率 D.催化剂在500℃左右活性最大
(3)某温度下,在一容积可变的容器中,反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到平衡时,N2、H2和NH3物质
的量分别为4mol、2mol 和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可
使平衡右移的是___________。
A.均增加1mol B.均减半 C.均减少1mol D.均加倍
1.(2025·浙江1 月卷,11,3 分)下列说法正确的是
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+1
2 Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1<0,Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2<0,则Na(s)+1
2 Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)
ΔH<0
2.(2025·四川·高考真题)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二
醇,反应按如下两步进行:
①
②
已知:
为物质生成焓,反应焓变△H=产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下
表所示。回答下列问题:
物质
HCHO(g)
CO(g)
H2(g)
HOCH2CH2OH(l)
-116
-111
0
-455
(1)生成乙二醇的总反应③,其热化学方程式为_______,△S_______0(填“>”“<”或“=”),反应在
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_______(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)恒压时,合成气中n(H2):n(CO)增大,HOCH2CHO(羟基乙醛)单位时间产率降低,其原因是
_______。
3.(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。
4.(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,
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
5.(2025·山东卷)利用CaS 循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
恒容条件下,按
和
投料反应。平衡体系中,各气态物种的
随温度的变化关
系
如图所示,n 为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数
基本不变。
回答下列问题:
(1)反应4H2(g)+2SO2(g)
4H2O(g)+S2(g)的焓变
(用含
的代数式表示)。
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(2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变
0(填“>”“<”或“=”)。
(3)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为
,则S2为
(用含a 的代数式表示);此时,CaS 与CaSO4物质的量的差值
(用含a
的最简代数式表示)。
(4)
温度下,体系达平衡后,压缩容器体积
产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S 与H2物
质的量之比n(H2S)/n(H2) (填“增大”“减小”或“不变”),H2O 物质的量n(H2O) (填“增
大”“减小”或“不变”)。
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