專題06化學反應的方向及調(diào)控

專題06化學反應的方向及調(diào)控01自發(fā)過程和自發(fā)反應1．自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進行的過程。(2)特點①能量角度：體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或者放出熱量)②混亂度角度：在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉變?yōu)闊o序的傾向=3\*GB3③具有方向性：即過程的某個方向在一定條件下自發(fā)進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進行2．自發(fā)反應(1)定義：在給定條件下，可以自發(fā)地進行到顯著程度的化學反應。如：食品腐敗(2)自發(fā)反應的特征①具有方向性，即反應的某個方向在一定條件下是自發(fā)的，則其逆反應在該條件下肯定不自發(fā)，如：食物在常溫下會腐敗，但是由腐敗的食物變?yōu)槭澄锸遣豢赡茏园l(fā)進行的。②體系趨向于從高能量狀態(tài)轉變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)。如：煤炭在一定條件下會自發(fā)燃燒成低能量的二氧化碳。③體系趨向于從有序體系轉變?yōu)闊o序體系。如：老師離開教室后，學生在無約束的狀態(tài)下會自發(fā)地由有序的狀態(tài)進入混亂的狀態(tài)。(3)應用①可被用來完成有用功。如：設計原電池②非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如：通電將水分解為H2和O2【溫馨提醒】①自發(fā)反應也需要一定條件引發(fā)反應，一旦反應后即可自發(fā)進行。如：碳的燃燒需要點燃。②一般的，如果一個過程是自發(fā)的，則其逆過程就是非自發(fā)的。非自發(fā)過程要想發(fā)生，則必須對它做功，如利用水泵可將水從低處抽向高出，通電可將水分解生成氫氣和氧氣。=3\*GB3③判斷某反應是否自發(fā)，只是判斷反應的方向，與是否會發(fā)生、反應的快慢、反應的熱效應無關。3．自發(fā)過程的判斷(1)根據(jù)條件判斷：不是看是否需要條件，而是看是否需要持續(xù)施加外力(如加熱等)(2)根據(jù)其逆向過程是否自發(fā)判斷：若逆向過程自發(fā)，則正向過程一定不自發(fā)；若逆向過程不自發(fā)，則正向過程一定自發(fā)。自發(fā)過程自發(fā)反應含義在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進行的過程在給定的條件下，可以自發(fā)進行到顯著程度的化學反應特征具有方向性，即過程的某個方向在一定條件下自發(fā)進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進行舉例高山流水，自由落體，冰雪融化鋼鐵生銹應用(1)可被用來完成有用功。如H2燃燒可設計成原電池。(2)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和O202熵和熵變1．熵(1)定義：熵是衡量體系混亂度大小的物理量。(2)符號和單位：S，常用單位：J/(mol·K)2．熵變(1)定義：發(fā)生化學反應時物質(zhì)熵的變化稱為熵變，符號為ΔS(2)計算公式：ΔS=生成物總熵反應物總熵3．影響熵大小的因素(1)同一條件下，不同的物質(zhì)熵值不同(2)同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關，對同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)>S(l)>S(s)(3)不同物質(zhì)熵值的關系：I、物質(zhì)組成越復雜→熵值越大II、對于原子種類相同的物質(zhì)：分子中原子數(shù)越多→熵值越大(4)物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大(5)反應過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應是熵增大(6)固體的溶解過程、墨水擴散過程和氣體擴散過程是熵增大4．熵判據(jù)——自發(fā)反應與熵變的關系多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應是熵增的反應。熵變是與反應進行方向有關的因素之一，但不是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素。因此，只根據(jù)熵變來判斷反應進行的方向是不全面的。03化學反應方向的判據(jù)1．自由能變化：符號為ΔG，單位為kJ·mol－1。2．自由能變化與焓變、熵變的關系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變有關，還與溫度有關3．反應方向與自由能的關系：化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡。(1)當ΔG＜0時，反應能自發(fā)進行(2)當ΔG＝0時，反應處于平衡狀態(tài)(3)當ΔG＞0時，反應不能自發(fā)進行4．綜合焓變和熵變判斷反應是否自發(fā)的情況：焓變熵變化學反應能否自發(fā)進行ΔH<0ΔS>0任何溫度都能自發(fā)進行ΔH>0ΔS<0不能自發(fā)進行ΔH<0ΔS<0較低溫度時自發(fā)進行ΔH>0ΔS>0高溫時自發(fā)進行小結：“大大高溫，小小低溫”【溫馨提醒】(1)在討論過程的方向問題時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果。(2)過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率(3)只適用于沒有發(fā)生的反應注：一般來說，如果一個過程是自發(fā)的，則其逆過程往往是非自發(fā)的04合成氨反應的特點1．合成氨反應的特點合成氨反應：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)。已知298K時：ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1。(1)自發(fā)性：常溫(298K)下，ΔH－TΔS<0，能自發(fā)進行。(2)可逆性：反應為可逆反應。(3)熵變：ΔS<0，正反應是氣體體積縮小的反應。(4)焓變：ΔH<0，是放熱反應。2．原理分析根據(jù)合成氨反應的特點，利用我們學過的影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析應如何選擇反應條件，以增大合成氨的反應速率、提高平衡混合物中氨的含量，請?zhí)顚懴卤?。條件提高反應速率提高平衡轉化率壓強增大壓強增大壓強溫度升高溫度降低溫度催化劑使用無影響濃度增大反應物濃度增大反應物濃度，降低生成物濃度05合成氨適宜條件的選擇1．工業(yè)合成氨條件(1)壓強①原理分析：壓強越大越好。②選用條件：目前，我國合成氨廠一般采用的壓強為10～30MPa。③合成氨時不采用更高壓強的理由：壓強越大，對材料的強度和設備的制造要求也越高，需要的動力也越大，這將會大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟效益。(2)溫度①原理分析：低溫有利于提高原料的平衡轉化率。②選用條件：目前，在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400～500℃。③不采用低溫的理由：溫度降低會使化學反應速率減小，達到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。合成氨反應一般選擇400～500℃進行的又一重要原因為鐵觸媒在500℃左右時的活性最大。(3)催化劑①原理分析：在高溫、高壓下，N2和H2的反應速率仍然很慢。②選用條件：通常采用加入以鐵為主體的多成分催化劑，又稱鐵觸媒。③選擇催化劑的理由：改變反應歷程，降低反應的活化能，使反應物在較低溫度時能較快地進行反應。另外，為了防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必須經(jīng)過凈化。(4)濃度①原理分析：在500℃和30MPa時，平衡混合物中NH3的體積分數(shù)及平衡時N2和H2的轉化率仍較低。②采取的措施：采取迅速冷卻的方法，使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去；應將NH3分離后的原料氣循環(huán)使用，并及時補充N2和H2，使反應物保持一定的濃度。③采取該措施的理由：分離出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移動，此外原料氣的循環(huán)使用并及時補充原料氣，既提高了原料的利用率，又提高了反應速率，有利于合成氨反應。2．工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強10～30MPa溫度400～500℃催化劑使用鐵觸媒作催化劑濃度氨及時從混合氣中分離出去，剩余氣體循環(huán)使用；及時補充N2和H23．合成氨的工藝流程4．流程分析(1)原料氣干燥、凈化：除去原料氣中的水蒸氣及其他氣體雜質(zhì)，防止與催化劑接觸時，導致催化劑“中毒”而降低或喪失催化活性(2)壓縮機加壓：增大壓強(3)熱交換：合成氨反應為放熱反應，反應體系溫度逐漸升高，為原料氣反應提供熱量，故熱交換可充分利用能源，提高經(jīng)濟效益。(4)冷卻：生成物NH3的液化需較低溫度采取迅速冷卻的方法，可使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出來，以促使平衡向生成NH3的方向移動。(5)循環(huán)使用原料氣：因合成氨反應為可逆反應，平衡混合物中含有原料氣，將NH3分離后的原料氣循環(huán)利用，并及時補充N2和H2，使反應物保持一定的濃度，以利于合成氨反應，提高經(jīng)濟效益。06工業(yè)生產(chǎn)中選擇適宜生產(chǎn)條件的思路1．選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度外界條件有利于加快速率的條件控制有利于平衡正向移動的條件控制綜合分析結果濃度增大反應物的濃度增大反應物的濃度、減小生成物的濃度不斷地補充反應物、及時地分離出生成物催化劑加合適的催化劑不需要加合適的催化劑溫度高溫ΔH＜0低溫兼顧速率和平衡，考慮催化劑的適宜溫度ΔH＞0高溫在設備條件允許的前提下，盡量采取高溫并考慮催化劑的活性壓強高壓(有氣體參加)Δνg＜0高壓在設備條件允許的前提下，盡量采取高壓Δνg＞0低壓兼顧速率和平衡，選取適宜的壓強2．選擇工業(yè)合成適宜條件的原則(1)溫度①所選溫度兼顧反應速率快，產(chǎn)品含量高。②盡可能選擇催化劑的最大溫度。(2)壓強①所選壓強對反應物轉化率的影響變化幅度大。②壓強不能無限大，防止增大設備成本和動力成本。(3)催化劑①選用催化效率高的催化劑。②催化劑對反應有選擇性，同一反應物選用不同的催化劑，產(chǎn)物可能不同。A+BCA+BD③某些物質(zhì)能夠使催化劑中毒，失去活性。(4)濃度：原料盡可能循環(huán)利用①適當增大廉價物質(zhì)的濃度，提高難獲得原料的轉化率。②必要時可以采用循環(huán)反應，以增大原料利用率。(5)反應熱的綜合利用：一般采用熱交換器。(6)反應容器的選擇：恒壓容器有利于提高反應物的轉化率。3．化學反應的調(diào)控(1)含義：通過改變反應條件使一個可能發(fā)生的反應按照某一方向進行。(2)調(diào)控的目的：促進有利的化學反應，抑制有害的化學反應。(3)考慮實際因素：結合設備條件、安全操作、經(jīng)濟成本等情況，綜合考慮影響化學反應速率和化學平衡的因素，尋找合適的生產(chǎn)條件；根據(jù)環(huán)境保護及社會效益等方面的規(guī)定和要求做出分析，權衡利弊，才能實施生產(chǎn)。(4)控制的措施與效果①加快或減慢反應速率(改變溫度、濃度、壓強，使用催化劑等)。②提高或降低反應物的轉化率(控制溫度、濃度、壓強等)。③減少甚至消除有害物質(zhì)的生成。④控制副反應的發(fā)生。(5)化工生產(chǎn)中控制反應條件的原則在化工生產(chǎn)中，為了提高反應進行的程度而調(diào)控反應條件時，需要考慮控制反應條件的成本、安全操作、環(huán)境保護和實際可能性等。(6)化工生產(chǎn)中調(diào)控反應的一般思路1．下列反應屬于非自發(fā)反應的是()A．鈉與水反應B．氫氣在氧氣中燃燒生成水C．水分解變成氫氣和氧氣D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨【答案】C2．合成氨解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓和死亡問題，下列有關工業(yè)合成氨的說法錯誤的是()A．反應物是N2和H2 B．過程屬于生物固氮C．反應屬于可逆反應 D．反應條件是高溫、高壓、催化劑【答案】B【解析】A項，工業(yè)合成氨的原料是N2和H2

，故A正確；B項，工業(yè)合成氨屬于人工固氮，故B錯誤；C項，工業(yè)合成氨N2+3H22NH3是一個可逆反應，故C正確；D項，為了有利于合成氨，選擇了500℃左右的高溫，20MPa50MPa的高壓，同時使用鐵觸媒做催化劑，故D正確；故選B。3．下列有關化學反應的方向及判據(jù)的說法不正確的是()A．反應CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)能否自發(fā)進行，主要由△S決定B．焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)C．△H＜0、△S＞0的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行D．冰在室溫下自動融化成水，是因為體系混亂度增加【答案】B【解析】A項，氣體的混亂度大于固體，該反應正反應為熵增反應，由熵判據(jù)可知熵增反應有自發(fā)進行的傾向，故A正確；B項，焓變、熵變均與反應自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均不能單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)，故B錯誤；C項，△H＜0、△S＞0，則△HT△S＜0，這樣的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行，故C正確；D項，冰在室溫下自動融化成水，是因為體系混亂度增加，△S＞0，故D正確；故選B。4．下列反應△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)【答案】D【解析】A項，該反應為氣體系數(shù)之和減小的反應，ΔS＜0，A不符合題意；B項，該反應為氣體系數(shù)之和減小的反應，ΔS＜0，B不符合題意；C項，該反應為氣體系數(shù)之和減小的反應，ΔS＜0，C不符合題意；D項，該反應為氣體系數(shù)之和增大的反應，ΔS＞0，D符合題意；故選D。5．冰融化為水的過程的焓變和熵變正確的是()A．ΔH>0，ΔS<0B．ΔH<0，ΔS>0C．ΔH>0，ΔS>0D．ΔH<0，ΔS<0【答案】C【解析】冰融化為水是熵增過程，該過程吸熱，ΔH>0。6．以下判斷正確的是()A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H＞0，該反應常溫下不能自發(fā)B．2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)△H＜0，該反應高溫才能自發(fā)C．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小D．放熱反應都可以自發(fā)進行，而吸熱反應不能自發(fā)進行【答案】A【解析】A項，在高溫下△G=△HT△S＜0反應能進行，△H＞0，該反應常溫下不能自發(fā)，故A正確；B項，△G=△HT△S＜0反應能進行，由于△H＜0，則該反應在常溫就能自發(fā)進行，故B錯誤；C項，自發(fā)進行的反應熵值不一定增大，化學反應的方向由焓變和熵變共同決定，非自發(fā)反應的熵不一定減小，故C錯誤；D項，不能根據(jù)焓變判斷反應的自發(fā)性，放熱反應不一定都是自發(fā)進行的，吸熱反應也可能是自發(fā)進行，如碳酸氫銨的分解，故D錯誤；故選A。7．某化學反應A(s)=D(g)+E(g)ΔHTΔS=(4500+11T)kJ·mol1(其中ΔH為焓變，ΔS為熵變，T為熱力學溫度，單位為K)，要防止反應發(fā)生，溫度必須()A．高于409K B．低于136KC．高于136K而低于409K D．低于409K【答案】A【解析】要防止反應發(fā)生，ΔHTΔS＞0，則4500+11T＞0，解得T＞409，答案選A。8．下列變化過程的焓變(△H)和熵變(△S)均大于零的是()A．H2O(g)→H2O(l) B．N2(g)+O2(g)=2NO(g)C．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) D．Ag+(aq)+Cl(aq)=AgCl(s)【答案】B【解析】熵就是混亂度，混亂度增加，則熵值增大，一般來說，熵值：氣體＞溶液＞液體＞固體；氣體的系數(shù)越大，熵值越大。A項，H2O(g)→H2O(l)的過程放熱，混亂度降低，所以焓變(△H)和熵變(△S)均小于零，A錯誤；B項，N2(g)+O2(g)=2NO(g)屬于吸熱反應，焓變(△H)大于零，反應能夠自發(fā)進行，所以△S大于零，B正確；C項，2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)為放熱反應，△H小于零，氣體系數(shù)變大，熵變(△S)均大于零，C錯誤；D項，Ag+(aq)+Cl(aq)=AgCl(s)，由自由移動的陰陽離子轉化成難溶的沉淀，熵變(△S)均小于零，D錯誤；故選B。9．(2023·云南省保山市高二期末)下列對化學反應預測正確的是()選項化學方程式已知條件預測AM(s)=X(g)+Y(s)△H>0它是非自發(fā)反應B4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)常溫下，自發(fā)進行△H>0C4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)能自發(fā)進行△H可能大于0DW(s)+G(g)=2Q(g)△H>0任何溫度都能自發(fā)進行【答案】C【解析】A項，反應氣體系數(shù)增大，為熵增大的反應，△S＞0，△H＞0，在高溫條件下能自發(fā)進行，故A錯誤；B項，為氣體系數(shù)減小的反應，△S＜0，當△H＞0時，△HT△S＞0，一定不能自發(fā)進行，故B錯誤；C項，反應為氣體系數(shù)增大的反應，△S＞0，所以當△H＜0，一定滿足△HT△S＜0，反應一定能夠自發(fā)進行，當△H＞0時，當高溫時，△HT△S＜0，成立，可以自發(fā)進行，故C正確；D項，反應為氣體系數(shù)增大的反應，△S＞0，由△H>0，則滿足△HT△S＜0，反應在高溫下自發(fā)進行，故D錯誤；故選C。10．(2023·江蘇省鹽城市高二期中)下列說法正確的是()A．自發(fā)反應是指不需要條件就能發(fā)生的反應B．非自發(fā)過程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過程C．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學反應進行的方向D．常溫下，反應C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的△H＞0【答案】D【解析】A項，自發(fā)反應是指在一定溫度和壓強下，不需要外界幫助即可發(fā)生的化學反應，故A錯誤；B項，非自發(fā)過程在一定條件下可能變?yōu)樽园l(fā)過程，如碳酸鈣受熱分解的反應是熵增的吸熱反應，屬于在高溫下進行的非自發(fā)過程，故B錯誤；C項，使用催化劑只能降低反應的活化能，加快反應速率，但不能改變化學反應進行的方向，故C錯誤；D項，碳與二氧化碳生成一氧化碳的反應是熵增的反應，由常溫下該反應不能自發(fā)進行可知，反應ΔH—TΔS＞0，則該反應的焓變ΔH＞0，故D正確；故選D。11．(2023·云南省大理市高二期中)下列關于反應自發(fā)性的說法正確的是()A．△H＜0、△S＞0的反應，有利于自發(fā)進行B．化合反應都是放熱反應，分解反應都是吸熱反應C．凡是放熱反應都是自發(fā)的，吸熱反應都是非自發(fā)的D．自發(fā)反應在任何條件下都能自動進行，現(xiàn)象明顯【答案】A【解析】A項，△H<0，△S>0，所有溫度下△HT△S<0，反應自發(fā)進行，選項A正確；B項，大多數(shù)化合反應是放熱反應，如C+CO22CO是吸熱反應，大多數(shù)分解反應是吸熱反應，尿素分解是放熱反應，選項B錯誤；C項，不能單獨用焓判據(jù)或熵判據(jù)判斷反應的自發(fā)性，所以吸熱反應不一定是非自發(fā)反應，熵增大的反應不一定是自發(fā)反應，選項C錯誤；D項，自發(fā)反應是在一定條件下進行的，選項D錯誤。故選A。12．對于化學反應方向的判斷，下列說法中正確的是()A．溫度、壓強一定時，放熱的熵減小的反應一定能自發(fā)進行B．溫度、壓強一定時，焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向C．反應焓變是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素D．固體的溶解過程與熵變無關【答案】B【解析】化學反應的方向由焓變和熵變共同決定，不能僅用焓變或熵變判斷反應的方向。13．(2023·河南省新鄉(xiāng)市高二期末)李白有詩：“燕山雪花大如席，片片吹落軒轅臺?！毕铝袑λ兂裳┑倪^程中焓變和熵變的判斷正確的是()A．， B．，C．， D．，【答案】B【解析】水汽變成雪的過程中放熱，△H＜0，氣體變成固體，混亂度減小，△S＜0；故選B。14．(20223·浙江省杭州市高二學軍中學期中)已知可逆反應A2(g)+B2(g)2AB(g)ΔH＜0

ΔS<0，ΔG<0，下列說法不正確的是()A．一般情況下，相同物質(zhì)的量的不同氣體。它們的熵不一樣B．該反應的逆反應ΔG>0，不能自發(fā)進行C．混合氣體相對分子質(zhì)量不變，不能作為判斷達到平衡的標準D．增大壓強，平衡可能會發(fā)生移動【答案】B【解析】A項，從反應可知，反應前后氣體的總物質(zhì)的量保持不變，但ΔS<0說明一般情況下，相同物質(zhì)的量的不同氣體，它們的熵不一樣，A正確；B項，由題干信息可知，該反應的正反應ΔG<0，則逆反應ΔG>0，但由于該反應是一個可逆反應，則逆反應不也自發(fā)進行，B錯誤；C項，從反應可知，反應前后氣體的總物質(zhì)的量保持不變，混合氣體的質(zhì)量一直保持不變，即混合氣體相對分子質(zhì)量始終保持不變，故混合氣體相對分子質(zhì)量不變，不能作為判斷達到平衡的標準，C正確；D項，從反應可知，反應前后氣體的總物質(zhì)的量保持不變，當增大壓強到一定程度時，A2、B2或AB可能變?yōu)橐后w，三者不是同時變?yōu)橐后w，則平衡會發(fā)生移動，D正確；故選：B。15．已知反應2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH<0，ΔS>0。設ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說法中正確的是()A．低溫下才能自發(fā)進行B．高溫下才能自發(fā)進行C．任何溫度下都能自發(fā)進行D．任何溫度下都不能自發(fā)進行【答案】C【解析】反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△HT△S＜0，依據(jù)焓變、熵變和溫度分析判斷。已知反應2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)的△H＜0，△S＞0，所以△HT△S＜0，即反應在任何溫度下都是能自發(fā)進行，故選C。16．下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是()A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1【答案】D【解析】反應能自發(fā)進行的前提條件是反應的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號發(fā)生變化。A項，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應都不能自發(fā)進行；B項，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應溫度不能過高；C項，ΔH>0，ΔS>0，若使反應自發(fā)進行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應只有在較高溫度時能自發(fā)進行；D項，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。17．下列內(nèi)容與結論相對應的是()選項內(nèi)容結論AH2O(g)變成H2O(l)該過程的ΔS>0B常溫下，硝酸銨固體溶于水可自發(fā)進行該過程的ΔS>0C一個反應的ΔH>0，ΔS>0反應一定不能自發(fā)進行DH2(g)＋F2(g)=2HF(g)的ΔH＝－271kJ·mol－1，ΔS＝＋8J·mol－1·K－1反應在任意溫度下都不能自發(fā)進行【答案】B【解析】物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，體系混亂度減小，即ΔS<0，A項不符合題意；硝酸銨固體溶于水是吸熱過程，可自發(fā)進行，說明ΔS>0，B項符合題意；ΔH>0，ΔS>0，根據(jù)復合判據(jù)可知，高溫時ΔH－TΔS<0，即高溫條件下，反應能自發(fā)進行，C項不符合題意；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH－TΔS<0，故該反應在任意溫度下都能自發(fā)進行，D項不符合題意。18．將1molN2和5molH2充入某密閉容器中，控制適當條件使其充分反應生成NH3。下列關于合成氨反應的說法正確的是()A．該反應是吸熱反應 B．溫度越高，壓強越大，氨的平衡產(chǎn)率越高C．達到限度時正逆反應速率相等 D．該容器中最終得到2molNH3【答案】C【解析】A項，合成氨反應為氮氣和氫氣在催化劑作用下生成氨氣，反應為放熱反應，A錯誤；B項，合成氨反應為放熱、氣體分子數(shù)減小的反應，低溫、高壓利于平衡正向移動提高氨的平衡產(chǎn)率，B錯誤；C項，達到限度時，平衡不再移動，正逆反應速率相等，C正確；D項，該反應為可逆反應，反應不能進行完全，反應后容器中最終得到NH3的物質(zhì)的量小于2mol，D錯誤；故選C。19．(2023·河南省鶴壁市高二期末)化學反應的調(diào)控對于工業(yè)生產(chǎn)具有積極意義，下列關于調(diào)控措施的說法錯誤的是()A．硫酸工業(yè)中，為提高SO2的轉化率，通入的空氣越多越好B．工業(yè)合成氨，從生產(chǎn)實際條件考慮，不盲目增大反應壓強C．工業(yè)合成氨，考慮催化劑的活性選擇400~500℃的反應溫度D．煉鐵高爐的進風口設置在下端有利于燃料充分利用【答案】A【解析】A項，在實際生產(chǎn)中為了增大二氧化硫的轉化率通入稍過量的空氣，若空氣通入量過多，不僅會增大能源消耗、還會增大動力消耗、對設備的要求也高，A錯誤；B項，工業(yè)合成氨，從生產(chǎn)實際條件考慮，不盲目增大反應壓強，若壓強過大，不僅會增大能源消耗、還會增大動力消耗、對設備的要求也高，B正確；C項，工業(yè)合成氨，400~500℃時催化劑的活性最大、有利于提高反應速率、提高氨氣產(chǎn)量，故選擇400~500℃的反應溫度，C正確；D項，煉鐵高爐的進風口設置在下端、固體從設備頂部加入，則有助于固體和氣體充分接觸、有利于燃料充分利用，D正確；故選A。20．某工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)M(g)ΔH<0。下列有關該工業(yè)生產(chǎn)的說法正確的是()A．工業(yè)上合成M時，一定采用高壓條件，因為高壓有利于M的生成B．若物質(zhì)B廉價易得，工業(yè)上一般采用加入過量的B以提高A和B的轉化率C．工業(yè)上一般采用較高溫度合成M，因溫度越高，反應物的轉化率越高D．工業(yè)生產(chǎn)中常采用催化劑，因為生產(chǎn)中使用催化劑可提高M的日產(chǎn)量【答案】D【解析】加入過量B只能提高A的轉化率，B的轉化率降低；溫度升高，平衡逆向移動，反應物的轉化率降低；使用催化劑可降低反應的活化能，提高反應速率。21．下列敘述中不能用勒夏特列原理來解釋的事實是()A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，高壓有利于合成氨B．實驗室制取氯氣時用排飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體C．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，加催化劑可以提高生產(chǎn)效率D．2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，升高溫度顏色加深【答案】C【解析】A項，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應為氣體體積減小的可逆反應，加壓平衡向右移動，有利于合成氨氣，能用勒夏特列原理來解釋，故A不選；B．存在Cl2+H2OH++Cl+HClO平衡，飽和食鹽水中氯離子濃度較大，增大氯離子濃度，上述平衡向左移動，有利于氯氣的溢出，降低了氯氣在水中的溶解度，氯化氫氣體和水互溶，實驗室制取氯氣時用排飽和食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫氣體，能用勒夏特列原理來解釋，故B不選；C．催化劑能夠加快反應速率，但是平衡不移動，不能用勒夏特列原理來解釋，故C可選；D．2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，該反應放熱，升高溫度，平衡左移，二氧化氮的濃度增大，氣體的顏色加深，能用勒夏特列原理來解釋，故D不選；故選C。22．對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列說法正確的是()A．反應的ΔS>0B．反應的平衡常數(shù)可表示為K=C．增大體系的壓強能提高SO2的反應速率和轉化率D．使用催化劑能改變反應路徑，提高反應的活化能【答案】C【解析】A項，該反應為氣體系數(shù)之和減小的反應，ΔS＜0，A錯誤；B項，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知該反應的平衡常數(shù)為K=，B錯誤；C項，加壓后，增大各物質(zhì)的濃度，可以加快反應速率，該反應為氣體系數(shù)之和減小的反應，加壓使平衡正向移動，提高SO2的轉化率，C正確；D項，催化劑一般通過降低反應活化能加快反應速率，D錯誤；故選C。23．(2023·廣東省廣州市高二期末)1913年德國化學家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而大太滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求。下圖是合成氨生產(chǎn)流程示意圖，下列說法不正確的是()A．“干燥凈化”可以防止催化劑中毒B．“壓縮機加壓”既提高了原料的轉化率又加快了反應速率C．“冷卻”提高了原料的平衡轉化率和利用率D．“鐵觸媒”在生產(chǎn)過程中需使用外加熱源持續(xù)加熱【答案】D【解析】A項，合成氨反應的原料中含有能使催化劑中毒的雜質(zhì)，所以“干燥凈化”可以防止催化劑中毒，故A正確；B項，合成氨反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，化學反應速率加快，平衡向正反應方向移動，原料的轉化率增大，所以“壓縮機加壓”既提高了原料的轉化率又加快了反應速率，故B正確；C項，氨氣易液化，冷卻時氨氣轉化為液氨，生成物的濃度減小，平衡向正反應方向移動，原料的轉化率增大，所以“冷卻”提高了原料的平衡轉化率和利用率，故C正確；D項，合成氨反應為放熱反應，“鐵觸媒”在生產(chǎn)過程中可以通過反應放出的熱量和熱交換達到反應所需的溫度，不需使用外加熱源持續(xù)加熱，故D錯誤；故選D。24．硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，目前主要采用“接觸法”進行生產(chǎn)。有關接觸氧化反應2SO2+O22SO3的說法中正確的是()A．只要選擇適宜的條件，SO2和O2就能全部轉化為SO3B．該反應達到平衡后，反應就完全停止了，即正、逆反應速率均為零C．在達到平衡的體系中，充入由18O原子組成的O2后，SO2中18O含量減少，SO3中18O含量增多D．在工業(yè)合成SO3時，要同時考慮反應速率和反應能達到的限度兩方面的問題【答案】D【解析】該反應為可逆反應，SO2和O2不能全部轉化為SO3，A錯；達到平衡后反應不停止，正、逆反應速率相等，B錯；達到平衡后充入由18O原子組成的O2，平衡正向移動，SO3中18O含量增多，因為反應可逆，SO2中18O含量也增多，C錯。故選D。25．下述描述中，正確的是()A．某化學反應其：△H＝－122kJ·mol1，?S＝231J·mol1·K1，則此反應在任何溫度下都能自發(fā)進行B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；△H＝－57.4kJ·mol1，則含20.0gNaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出大于的熱量C．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566kJ·mol1，可知一氧化碳的標準燃燒熱為：－283kJ·mol1D．向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入過量氨水，可以得到深藍色的透明溶液。向該溶液加入乙醇后，得到深藍色的晶體是[Cu(NH3)4]SO4【答案】A【解析】A項，△H=122kJ?mol1，△S=231J?mol1?K1，則：△HT△S=122kJ?mol1T0.231KJ?mol1?K1<0，所以反應一定能自發(fā)進行的反應，故A正確；B項，稀醋酸是弱電解質(zhì)，在于氫氧化鈉反應過程會持續(xù)電離，電離吸熱，導致測得的放出的熱量減少，即小于，故B錯誤；C項，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出熱量，故根據(jù)題目提供方程式可知可知一氧化碳的標準燃燒熱為：283kJ·mol1，故C錯誤；D項，得到的藍色晶體應為深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4?H2O，故D錯誤；故選A。26．在容積為1L的密閉容器中，投入1molN2和3molH2分別在以下不同實驗條件下進行反應。下列分析正確的是()容器編號實驗條件平衡時反應中的能量變化Ⅰ恒溫恒容放熱Q1kJⅡ恒溫恒壓放熱Q2kJⅢ恒容絕熱放熱Q3kJA．平衡常數(shù)：Ⅱ＞Ⅰ B．NH3體積分數(shù)：Ⅲ＞ⅠC．放出熱量：Q1＞Q2 D．N2轉化率：Ⅱ＞Ⅰ【答案】D【解析】A項，Ⅱ與Ⅰ的溫度相同，平衡常數(shù)相同，則平衡常數(shù)：Ⅱ=Ⅰ，A不正確；B項，因為合成氨反應為放熱反應，則達平衡時Ⅲ的溫度比Ⅰ高，Ⅲ相當于Ⅰ加熱，平衡逆向移動，則NH3體積分數(shù)：Ⅲ＜Ⅰ，B不正確；C項，對于合成氨反應，在恒容容器中，達平衡時，壓強減小，則Ⅱ相當于Ⅰ加壓，平衡正向移動，所以放出熱量：Q1＜Q2，C不正確；D項，Ⅱ相當于Ⅰ加壓，平衡正向移動，則N2轉化率：Ⅱ＞Ⅰ，D正確；故選D。27．(2023·浙江省杭州市高二期末)下列關于化學反應的調(diào)控措施說法不正確的是()A．硫酸工業(yè)中，為使黃鐵礦充分燃燒，可將礦石粉碎B．硝酸工業(yè)中，氨的氧化使用催化劑是為了增大反應速率，提高生產(chǎn)效率C．合成氨工業(yè)中，為提高氮氣和氫氣的利用率，采用循環(huán)操作D．對于合成氨的反應，如果調(diào)控好反應條件，可使一種反應物的轉化率達到100%【答案】D【解析】A項，硫酸工業(yè)中，將礦石粉碎可以增大反應物的接觸面積，有利于黃鐵礦的充分燃燒，故A正確；B項，硝酸工業(yè)中，氨的氧化使用催化劑，可以降低反應的活化能，增大反應速率，提高生產(chǎn)效率，故B正確；C項，合成氨工業(yè)中，分離出液氨的混合氣體中含有的氮氣和氫氣采用循環(huán)操作，有利于提高氮氣和氫氣的利用率，故C正確；D項，合成氨反應為可逆反應，可逆反應不可能完全反應，所以調(diào)控反應條件不可能使反應物的轉化率達到100%，故D錯誤；故選D。28．(2023·湖北省高二考期末)在硫酸工業(yè)中，在催化劑條件下使SO2氧化為SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=196.6kJ·mol1。下表列出了在不同溫度和壓強下，反應達到平衡時的轉化率。下列說法正確的是()溫度平衡時的轉化率450550A．該反應在任何條件下均能自發(fā)進行B．實際生產(chǎn)中，最適宜的條件是溫度450℃、壓強10MPaC．使用催化劑可加快反應速率，提高SO3的平衡產(chǎn)率D．為提高的轉化率，應適當充入過量的空氣【答案】D【解析】A項，反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=196.6kJ·mol1是氣體體積減小的放熱反應，△S<0，△H<0，當△HT△S<0時，反應能自發(fā)進行，則溫度過高，該反應可能不能自發(fā)進行，故A錯誤；B項，由表格可知，450℃、壓強10MPa時，二氧化硫的轉化率較高，當沒有測定其它條件時二氧化硫的轉化率，不能確定實際生產(chǎn)中，最適宜的條件是溫度450℃、壓強10MPa，故B錯誤；C項，使用催化劑可加快反應速率，但平衡不移動，不能提高SO3的平衡產(chǎn)率，故C錯誤；D項，充入過量的空氣，平衡正向移動，SO2的轉化率增大，故D正確；故選D。29．氮氧化物的有效去除和資源的充分利用是當今社會的重要研究課題。(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)

ΔH1=907.0kJ?mol14NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)

ΔH2=1269.0kJ?mol1若4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的逆反應活化能為E逆kJ?mol1，則其正反應活化能為kJ?mol1(用含E逆的代數(shù)式表示)。(2)已知：①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)若向VL恒容密閉容器中加2molNO和2molICl發(fā)生上述反應，達到平衡時，容器中NOCl(g)為amol，Cl2(g)為bmol，此時I2(g)的濃度為mol?L1(用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同)，反應③的平衡常數(shù)為。(3)某化工廠排出的尾氣(含CO、N2O)治理的方法為在密閉容器中發(fā)生如下反應：CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，CO、N2O在Pt2O+表面進行反應轉化為無毒氣體，其相對能量與反應歷程的關系如下圖所示：用方程式表示N2O在Pt2O+表面上的反應。(4)已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)

ΔH1=1200kJ?mol1，該反應在(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行，為探究溫度及不同催化劑對該反應的影響，保持其它初始條件不變重復實驗，在相同時間內(nèi)測得N2產(chǎn)率與溫度的關系如圖所示。在催化劑乙作用下，圖中M點對應的速率(對應溫度400℃)v正(填“＞”、“＜”或“=”)v逆，溫度高于400℃，N2產(chǎn)率降低的原因可能是?！敬鸢浮?1)E逆1812(2)(a+2b)/2V[2(22ba)2]/[(a+2b)b](3)N2O+Pt2O+=N2+Pt2O2+(4)低溫＞溫度升高催化劑活性降低【解析】(1)①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=907.0kJ?mol1；②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH2=1269.0kJ?mol1；則(5×②3×①)/2可得熱化學方程式4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH=，該反應的逆反應活化能為E逆kJ?mol1，即E正E逆=1812，則正反應的活化能為E正=(E逆1812)kJ?mol1；(2)①2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)②2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)；③I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)，向VL恒容密閉容器中加2molNO和2molICl發(fā)生上述反應，達到平衡時，假設反應中一氧化氮的消耗量為xmol，反應中NOCl的消耗量為ymol，反應中碘的消耗量為zmol，則有容器中NOCl(g)為xy=amol，Cl2(g)為0.5yz=bmol，此時I2(g)的物質(zhì)的量為(0.5xz)mol，則因有則碘的物質(zhì)的量為(0.5a+b)mol，物質(zhì)的量濃度為(a+2b)/2Vmol/L；氯氣的濃度為b/Vmol/L，氯化碘的濃度為(2a2b)/Vmol/L，則反應③的平衡常數(shù)為=[2(22ba)2]/[(a+2b)b]。(3)N2O在Pt2O+表面上的反應為N2O+Pt2O+=N2+Pt2O2+；(4)已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH1=1200kJ?mol1，該反應為放熱的，熵減的反應，根據(jù)ΔG=ΔHTΔS＜0能自發(fā)進行分析，在低溫下能自發(fā)進行。在催化劑乙作用下，圖中M點氮氣的產(chǎn)率較低，說明反應速率較慢，還沒有到平衡，即對應的速率(對應溫度400℃)v正＞v逆，溫度高于400℃，根據(jù)另一種催化劑催化下氮氣的產(chǎn)率隨溫度的變化曲線可知，該反應仍未達到平衡狀態(tài)，故N2產(chǎn)率降低的原因一定是因為反應速率減小，故可能是溫度升高導致催化劑活性降低。30．合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義，1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應合成氨，實現(xiàn)了人工固氮。(1)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學平衡常數(shù)表達式為。(2)請結合下列數(shù)據(jù)分析，工業(yè)上選用氮氣與氫氣反應固氮，而沒有選用氮氣和氧氣反應固氮的原因是。序號化學反應K(298K)的數(shù)值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5×1031②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)4.1×106(3)對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一定條件下氨的平衡含量如下表。溫度/℃壓強/MPa氨的平衡含量2001081.5%550108.25%①該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應。②其他條件不變時，溫度升高氨的平衡含量減小的原因是(填字母序號)。A．溫度升高，正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡逆向移動B．溫度升高，濃度商(Q)變大，Q>K，平衡逆向移動C．溫度升高，活化分子數(shù)增多，反應速率加快D．溫度升高，K變小，平衡逆向移動③哈伯選用的條件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，可能的原因是。(4)圖1表示500℃、60.0MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關系。根據(jù)圖中M點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)；(5)圖2是合成氨反應平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)隨溫度或壓強變化的曲線，圖中L(L1、L2)、X分別代表溫度或壓強。其中X代表的是(填“溫度”或“壓強”)；判斷L1、L2的大小關系并說明理由?！敬鸢浮?1)K=(2)氮氣與氫氣反應的限度(或化學平衡常數(shù))遠大于氮氣與氧氣反應的限度(3)①放熱②d③提高合成氨反應的化學反應速率(4)8%壓強(5)L1<L2合成氨反應為放熱反應，壓強相同時，升高溫度，N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，平衡逆向移動，NH3的體積分數(shù)降低?！窘馕觥?1)平衡常數(shù)指平衡時生成物濃度冪次方乘積比上反應物濃度冪次方乘積，故該反應平衡常數(shù)表達式為K=；(2)平衡常數(shù)越大，說明反應物轉化率越高，N2與H2反應的平衡常數(shù)遠大于N2與O2反應的平衡常數(shù)，所以與H2反應時，N2轉化率更高，故此處填：氮氣與氫氣反應的限度(或化學平衡常數(shù))遠大于氮氣與氧氣反應的限度；(3)①由數(shù)據(jù)知，溫度升高，NH3的平衡含量降低，說明平衡逆向移動，故逆向為吸熱反應，則正反應為放熱反應，故此處填“放熱”；②a項，溫度升高，正逆反應速率都增大，a錯誤；b項，溫度升高瞬間，容器體積不變，氣體濃度不變，故Q不變，但K減小，故平衡逆向移動，b錯誤；c正確，但未解釋氨平衡含量減小的原因，c不符合題意；d項，溫度升高，平衡逆向移動，K減小，導致氨平衡含量減小，d符合題意；故選d；③高溫不利于平衡正向移動，故哈伯選擇550℃不是考慮平衡移動的原因，而是為了增強催化劑的活性，加快反應速率，故此處填提高合成氨反應的化學反應速率；(4)M點對應H2、N2投料比為4，假設H2為4mol，N2為1mol，平衡時N2轉化xmol，列三段式如下：平衡時氣體總物質(zhì)的量=(1x+43x+2x)mol=(52x)mol，則NH3的體積分數(shù)=，解得x=，則N2的體積分數(shù)=；(5)若X代表溫度，溫度升高，平衡逆向移動，NH3體積分數(shù)減小，與圖示不符，故X代表壓強，L代表溫度；合成氨反應為放熱反應，壓強相同時，升高溫度，N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)平衡逆向移動，NH3的體積分數(shù)降低，故L2＞L1。31．(2023·湖北省武漢市高二期中)工業(yè)合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖所示。(1)下列有關合成氨工業(yè)的說法正確的是_________A．工業(yè)合成氨的反應是熵減小的放熱反應，在低溫或常溫時可自發(fā)進行B．合成氨反應中，反應物的總鍵能小于產(chǎn)物的總鍵能C．合成氨廠一般采用的壓強為，因為該壓強下鐵觸媒的活性最高D．N2的量越多，H2的轉化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成(2)循環(huán)利用的Y是氮氣和氫氣，目的是。(3)在合成氨工業(yè)中，要使氨的產(chǎn)率增大，同時又能提高反應速率，可采取的措施有(填編號)。①使用催化劑

②恒溫恒容，增大原料氣N2和H2充入量

③及時分離產(chǎn)生的NH3④升高溫度

⑤恒溫恒容，充入惰性氣體使壓強增大(4)氮的固定和氮的循環(huán)是幾百年來科學家一直研究的課題。下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分值。反應大氣固氮N2(g)＋O2(g)2NO(g)工業(yè)固氮N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)溫度27200025400450分析數(shù)據(jù)可知：①在下模擬工業(yè)固氮，某時刻c(N2)=c(H2)=c(NH3)=1mol·L1，此時v正v逆(填“>”“<”或“=”)。②人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮的原因是?！敬鸢浮?1)AB(2)提高氮氣和氫氣轉化率(3)②(4)＜大氣固氮為吸熱反應，溫度高達2000℃時，K值仍然很小，正向進行的程度很小，轉化率很低，不適合大規(guī)模生產(chǎn)【解析】(1)A項，根據(jù)ΔG=ΔHTΔS＜0時反應自發(fā)進行，該反應ΔH＜0，ΔS＜0，則在低溫或常溫時自發(fā)進行，故A正確；B項，合成氨為放熱反應，說明反應物斷鍵吸收能量小于產(chǎn)物成鍵放出能量，故B正確；C項，合成氨廠一般采用的壓強為10MP~30MP，因為高壓利于氨的合成，且能提高反應速率，與催化劑活性無關，故C錯誤；D項，N2的量越多，H2的轉化率越大，當氫氣轉化至一定程度，多余的氮氣對反應無促進作用，故D錯誤；故選AB；(2)合成氨的反應為可逆反應，氮氣和氫氣不能完全轉化，循環(huán)使用可提高氮氣和氫氣轉化率；(3)①使用催化劑，只能提高反應速率，不能提高產(chǎn)率；

②恒溫恒容，增大原料氣N2和H2充入量，反應物濃度增大，提高反應速率，壓強增大，提高產(chǎn)率；③及時分離產(chǎn)生的NH3，可提高反應物轉化率，但不能提升反應速率；④該反應為放熱反應，升高溫度，可提高反應速率，但平衡逆向移動，不能提高產(chǎn)率；⑤恒溫恒容，充入惰性氣體A使壓強增大，反應物濃度不變，速率不變；所以要使氨的產(chǎn)率增大，同時又能提高反應速率，可采取的措施②；(4)①在下模擬工業(yè)固氮，某時刻c(N2)=c(H2)=c(NH3)=1mol·L1，此時濃度商，說明平衡逆向移動，所以v正＜v逆；②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高到2000℃，，轉化率較低，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。32．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關于合成氨的有關問題，請回答：(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定條件下發(fā)生反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0，若在5分鐘時反應達到平衡，此時測得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則平衡時c(N2)=。平衡時H2的轉化率為%。平衡時NH3的體積分數(shù)是。(2)平衡后，若提高H2的轉化率，可以采取的措施有。(填寫序號)A．加了催化劑 B．增大容器體積C．降低反應體系的溫度 D．加入一定量N2(3)若在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0，其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表所示。請完成下列問題：T/℃200300400KK1K2①寫出化學平衡常數(shù)K的表達式。②試比較K1、K2的大小，K1K2(填“＞”“＜”或“=”)；③400℃時，反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)為。當測得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時，則該反應的v(N2正)v(N2逆)(填“＞”“＜”或“=”)。(4)根據(jù)化學反應速