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第31 讲 化学反应的方向 化学反应的调控
1．下列反应体系中，不属于可逆反应的是( )
A．氮气和氢气合成氨
B．二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫
C．水电解生成氢气和氧气与氢气在氧气中燃烧生成水
D．密封容器内二氧化氮和四氧化二氮可以相互转化
2．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )
A．改变外界条件不能改变化学反应的限度
B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到反应限度
D．当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等
3．下列有关化学反应限度的说法不正确的是( )
A．任何可逆反应的进程都有一定限度
B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率
C．化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度
D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
4．下列说法正确的是( )
A．非自发反应一定不能实现
B．同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大
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．恒温恒压下，ΔH<0 且ΔS>0 的反应一定不能自发进行
5．对于工业合成氨反应 N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温高压2NH3 (g)，以下分析不正确的是（ ）
A．可以通过改变温度、压强可以控制合成氨的反应限度
B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率
C．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率
D．合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间
6．工业炼铁是在高炉中进行的，高炉炼铁的主要反应是：① 2C（焦炭）＋O2（空气）＝2CO；② Fe2O3
＋3CO＝2Fe＋3CO 该炼铁工艺中，对焦炭的实际使用量要远远高于，而且从高炉出来气体中总是含有没
有利用的CO，下列分析正确的是（ ）
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A．CO 没有充分利用是因为CO 与铁矿石接触不充分造成的
B．通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO 接触的时间，能减少尾气中CO 的含量
C．CO 没有充分利用是因为反应①中生成的CO 过量
D．CO 与Fe2O3的反应有一定限度
7．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以用于制造器皿。已知在0 ℃、100 kPa 条件
下，白锡转化为灰锡的ΔH＝－2.18 kJ·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1。现把由白锡制成的器皿在0 ℃、
100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用 ( )
A．会
B.不会
C．不能确定
D.升高温度才会
8.在容积不变的密闭容器中进行反应X(g)+Y(g)=2Z(g)+W(g),已知反应中X、Y 的起始浓度分别为
0.1mol·L-1、0.2mol·L-1在一定条件下，当反应达到化学平衡时，各物质的浓度可能是（ ）
A.X 为0.05mol·L-1
B.Y 为0.1mol·L-1
C.Z 为0.2mol·L-1
D.W 为0.1mol·L-1
9．工业上用丁烷催化脱氢制备丁烯：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)(正反应吸热)，将丁烷和氢气以一定的配比
通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，反应的平衡转化率、产率与温度、投料比有关。
下列判断不正确的是( )
A．由图甲可知，x 小于0.1
B．由图乙可知，丁烯产率先增大后减小，减小的原因是氢气是产物之一，随着增大，逆反应速率减小
C．由图丙可知，丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高平衡正向移动
D．由图丙可知，丁烯产率在590 ℃之后快速降低的主要原因是丁烯高温分解生成副产物
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10．以下是反应：2SO2＋O2
2SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。
压强
转化率
温度
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
10 MPa
400 ℃
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500 ℃
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600 ℃
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%
试回答下列问题：
(1)提高该化学反应限度的途径：
。
(2)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件是 。
1．下列事实能说明氯气与水的反应是可逆反应的是( )
A．氯水的漂白作用 B．氯水呈黄绿色，溶液显酸性
C．氯水与氢氧化钠反应 D．氯水与锌反应产生氢气
2．下列关于反应速率与化学反应限度的说法正确的是（ ）
A．对于任意化学反应，其他条件不变时，增大压强都一定能加快化学反应速率
B．化学平衡状态不一定是该反应在给定条件下的最大限度
C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率相等且都为0
D．反应速率用于衡量化学反应进行的快慢，决定反应速率的主要因素是反应物的性质
3．下列有关化学反应速率及限度的描述错误的是
A．催化剂能改变化学反应的速率
B．一定条件下的可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%
C．有气体参加的反应，通过压缩体积增大压强，可以使反应速率增大
D．当化学反应达到其最大限度时，反应就停止了
4． N2 是合成氨工业的重要原料，NH3 不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3 能溶解
Cu、Ag 等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO 进一
步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－116.4 kJ·mol－1。大气中过量的NOx和水体中过量的
NH、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为N2，也可将水体中的
NO 转化为N2。对于反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
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B．反应的平衡常数可表示为K＝
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．其他条件相同，增大，NO 的转化率下降
5．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(金刚石，s)>1 mol C(石墨，s)
6．下列对化学反应的预测正确的是( )
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
A(s)===B(g)＋C(s)
ΔH>0
它一定是非自发反应
B
A(g)＋2B(g)=== 2C(g)＋3D(g)
能自发反应
ΔH 一定小于0
C
M(s)＋aN(g)=== 2Q(g)
ΔH<0，自发反应
a 可能等于1、2、3
D
M(s)＋N(g)=== 2Q(s)
常温下，自发进行
ΔH>0
7．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( )
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
8．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，
使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该条件下的平衡数据如下表，下列说法正确的是
( )
温度/°C
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/ (×10
－3 mol·L－1)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
A.该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变
B．因该反应熵变ΔS 大于0，焓变ΔH 大于0，所以在低温下正向自发进行
C．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量增加
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D．根据表中数据，计算15.0 ℃时的NH3平衡浓度为1.6 mol·L－1
9．下列就法不正确的是 ( )
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，因此该反应是熵增反应
C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下两者对H2O2分解速率的改变相同
D．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)常温下能自发进行，说明该反应的ΔH<0
10．乙烯是石油化工最基本的原料之一。
(1)乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯：C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH1＞0。提高乙烷平衡转化率的措施有
________、________。
(2)在乙烷中引入O2可以降低反应温度，减少积碳。涉及如下反应：
a．2C2H6(g)＋ O2(g)2C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＜0
b．2C2H6(g)＋5O2(g)4CO(g)＋6H2O(g) ΔH3＜0
c．C2H4(g)＋2O2(g)2CO(g)＋2H2O(g) ΔH4＜0
氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化，需要寻找催化剂降低反应________(填“a”“b”或“c”)的
活化能，判断的依据是_______________________________。
(3)常压下，在某催化剂作用下按照n(C2H6)∶n(O2)＝1∶1 投料制备乙烯，体系中C2H4和CO 在含碳产物中
的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如图所示。
①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是_________________________________。
②在570～600 ℃温度范围内，下列说法正确的是________(填字母)。
A．C2H4产率随温度升高而增大
B．H2O 的含量随温度升高而增大
C．C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大
D．此催化剂的优点是在较低温度下降低CO 的平衡产率
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