專題二十八化學(xué)反應(yīng)進行的方向化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控解密高考化學(xué)（新教材2019）

2023——2024年解密高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)精講案第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡專題二十八化學(xué)反應(yīng)進行的方向化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控第一板塊明確目標(biāo)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)認識化學(xué)平衡的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用。知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。變化觀念與平衡思想宏觀辨識與微觀探析科學(xué)精神與社會責(zé)任證據(jù)推理及模型認知第二板塊夯實基礎(chǔ)考點一化學(xué)反應(yīng)的方向1．自發(fā)反應(yīng)在一定條件下，無需外界幫助就能自發(fā)進行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。2．熵和熵變的含義(1)熵的含義度量體系混亂程度的物理量，符號為S。熵值越大，體系混亂度越大。同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值；同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)____S(l)____S(s)。(2)熵變的含義ΔS＝S(生成物)－S(反應(yīng)物)?；瘜W(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)____________。3．判斷化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0時，反應(yīng)____自發(fā)進行；ΔG＝0時，反應(yīng)處于______狀態(tài)；ΔG>0時，反應(yīng)______自發(fā)進行?！疽族e辨析】1．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向()2．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù)()3．過程自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向，還能確定過程發(fā)生的速率()考點二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控——工業(yè)合成氨1．化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注意對二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性受溫度的限制2．控制反應(yīng)條件的基本措施(1)控制化學(xué)反應(yīng)速率的措施通過改變反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)、固體的表面積以及使用催化劑等途徑調(diào)控反應(yīng)速率。(2)提高轉(zhuǎn)化率的措施通過改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)等改變可逆反應(yīng)的限度，從而提高轉(zhuǎn)化率。3．工業(yè)合成氨反應(yīng)的適宜條件(1)理論分析增大合成氨的反應(yīng)速率和提高平衡混合物中氨的含量對反應(yīng)條件的要求不盡相同：對合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率使用提高平衡混合物中氨的含量(2)實際工業(yè)合成氨反應(yīng)的適宜條件①壓強eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低壓1×107Pa,中壓2×107～3×107Pa,高壓×107～1×108Pa))②溫度：700K左右。③催化劑：以鐵為主體的多成分催化劑。④濃度：N2與H2的投料比(物質(zhì)的量之比)為1∶2.8?！敬鸢浮靠键c一化學(xué)反應(yīng)的方向2．(1)>>(2)自發(fā)進行3．能平衡不能【易錯辨析】1．×2.×3.×考點二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控——工業(yè)合成氨(1)增大反應(yīng)物濃度高溫高壓增大反應(yīng)物濃度、減小生成物濃度低溫高壓無影響考點一化學(xué)反應(yīng)的方向1.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是(

)A.所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)

C.由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程

D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【答案】C

【解析】A.反應(yīng)能否自發(fā)取決于焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)，對于吸熱反應(yīng)，在一定溫度下也能進行，故A錯誤；

B.C(石墨)=C(金剛石)；通常狀況下△H>0，△S<0，反應(yīng)是不自發(fā)的，故B錯誤；

C.△G=△H?T?△S<0時，反應(yīng)能自發(fā)進行，適合于所有的過程，故C正確；

D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值依次增大，故D錯誤。

故選2.已知：△G=△H?T△S，當(dāng)△G<0，反應(yīng)能自發(fā)進行，△G>0反應(yīng)不能自發(fā)進行。下列說法中正確的是(

)A.非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生

B.熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)

C.自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng)

D.凡是放熱反應(yīng)都是能自發(fā)進行的反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)進行的反應(yīng)【答案】B

【解析】A.非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下可進行，如銅和稀硫酸不反應(yīng)，但在銅為陽極，電解質(zhì)為硫酸的電解池中可反應(yīng)生成硫酸銅和氫氣，，故A錯誤；

B.熵增加且放熱的反應(yīng)，△H?T△S<0，反應(yīng)可自發(fā)進行，故B正確；

C.熵增加的反應(yīng)不一定自發(fā)進行，單一判據(jù)不夠全面，故C錯誤；

D.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)均可能自發(fā)進行，單一判據(jù)不夠全面，故D錯誤。

故選B。3.下列有關(guān)說法正確的是(

)A.SO2(g)+H2O(g)?

H2SO3(l)，該過程熵值增大

B.SO2(g)=S(g)+【答案】C

【解析】A.因為SO2(g)+H2O(g)?

H2SO3(l)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以熵值減小，故A錯誤；

B.ΔH>0，ΔS>0，則在高溫下△G=△H?T△S<0，能自發(fā)進行，故B錯誤；

C.因為SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以熵值減小△S<04.在其他條件不變時，只改變某一條件，化學(xué)反應(yīng)aA(g)+B(g)?cC(g)的平衡的變化圖象如圖(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量，α表示平衡轉(zhuǎn)化率)，據(jù)此分析下列說法正確的是(

)

A.在圖象反應(yīng)Ⅰ中，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.在圖象反應(yīng)Ⅰ中，若p1>p2，則此反應(yīng)的△S>0

C.在圖象反應(yīng)Ⅱ中，說明該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D.在圖象反應(yīng)【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖象反應(yīng)Ⅰ知，同一壓強下，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.根據(jù)圖象反應(yīng)Ⅰ，如果p1>p2，相同溫度下，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動，則a+1>c，所以正反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，故B錯誤；

C.根據(jù)圖象反應(yīng)Ⅱ知，T1>T2，升高溫度，C的物質(zhì)的量減少，則平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故C錯誤；

D.根據(jù)圖象反應(yīng)Ⅲ知，增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率不變，說明反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等，則a+1=c，則反應(yīng)前后熵不變；若T15.課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法，是德國諾貝爾化學(xué)獎獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為：N2(g)?+?3H2(g)?2NH

(1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說法不正確的是_______

A.因為△H<0，所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進行

B.因為△S<0，所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行

C.在高溫下進行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

D.使用催化劑加快反應(yīng)速率是因為催化劑降低了反應(yīng)的△H

(2)在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨的反應(yīng)，下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_______

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1

c.容器內(nèi)壓強保持不變

d.混合氣體的密度保持不變

(3)某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示(圖中T表示溫度，n表示H2物質(zhì)的量)

①圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2__________T1(填“>，

②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是______(填字母)

(4)恒溫下，往一個4L的密閉容器中充入5.2mol?H2和2mol?N時間/min51015202530c(N0.080.140.180.200.200.20

①此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___________。

②若維持容器體積不變，溫度不變，往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol，化學(xué)平衡將向_______反應(yīng)方向移動(【答案】(1)ABCD

(2)?c

(3)①<；②?c

(4)①0.1；②逆

【解析】(1)A、B兩項：判斷自發(fā)反應(yīng)是否能進行應(yīng)綜合考慮焓變與熵變，選項中只考慮了其中的一項，故錯誤；

C.合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫下平衡逆向移動，不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，能加快反應(yīng)速率，故錯誤；

D.使用催化劑加快反應(yīng)速率是因為催化劑能降低反應(yīng)的活化能，催化劑不會改變反應(yīng)的△H，故錯誤；

(2)a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比等于系數(shù)比不能說明達到平衡狀態(tài)，故錯誤；

b.不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故錯誤；

c.隨反應(yīng)進行混合氣體總物質(zhì)的量減小，恒溫恒容下混合氣體的壓強隨反應(yīng)進行而減小，故壓強不再改變說明到達平衡，故正確

d.混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體的密度始終不變，故錯誤；

(3)①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高化學(xué)平衡向著吸熱方向移動，從T1

到T2

生成物氨氣的量增加，平衡正移，故T2

<T1；

②放熱反應(yīng)，低溫轉(zhuǎn)化率高，T2<T1，故其他條件相同時，T2曲線上的轉(zhuǎn)化率大題T1曲線上的轉(zhuǎn)化率；

相同溫度時，H2越多，氮氣轉(zhuǎn)化率越大，故正確選項是c；

(4)①由表中數(shù)據(jù)可以知道，20min達平衡，平衡時NH3的濃度為0.20mol/L，則：

N2(g)+3H2(g)?

2NH3(g)

開始(mol/L)

0.5

1.3

0

變化

(mol/L)

0.1

0.3

0.2

平衡(mol/L)

0.4

1

0.2

故平衡常數(shù)(1)工業(yè)制硫酸的核心反應(yīng)是：2SO2①在1L密閉容器中充入1mol?SO2(g)和2mol?O2(g)，在1min②下列措施中有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率的是___________(填字母A.加入催化劑

B.通入O2

C.移出SO3(2)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣，C(s)+H2O(g)CO(g)+①該反應(yīng)在___________能自發(fā)(填“高溫”、“低溫”、“任何溫度”、“一定不”)。②一定溫度下，在一個恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________?(填字母)。A.c(CO)=c(H2)

B.1?mol?H?HC.容器中的壓強不變

D.(3)汽車尾氣含NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致：N2(g)?+?O2(g)?2NO(g)?ΔH>0①該溫度下，某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10?1mol/L、4.0×10?2mol/L②將N2、O2混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列正確的是___________(填字母A.B.C.【答案】(1)①10②BCD

(2)①高溫②CD

(3)①向正反應(yīng)方向進行②AC

【解析】(1)①在1L密閉容器中充入1mol?SO2(g)和2mol?O2(g)，在1min內(nèi)達到平衡，測得v(SO3)=0.8mol/(L·min)，n(SO3)=0.8mol，

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

起始量(mol)1

2

0

轉(zhuǎn)化量(mol)0.8

0.4

0.8

平衡量(mol)0.2

1.6

0.8

K=(0.81)2(1.61)×(0.21)2=10；

②2SO2(g)+O2C.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等，故容器中的壓強不變可以作為平衡的判斷標(biāo)志，故C正確；

D.v正(CO)?=?v逆(H2O)，敘述的反應(yīng)方向相反，速率比等于系數(shù)比，可以作為平衡判斷標(biāo)志，故D正確；

(3)①該溫度下，某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10?1mol/L、4.0×10?2mol/L和3.0×10?3mol/L，Qc=(3.0×10?3)2(2.5×10?1)×(4.0×考點二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是(

)A.合成氨工廠選擇500°C的高溫

B.常溫時，AgCl

在飽和氯化鈉溶液中的溶解度小于在水中的溶解度

C.熱的純堿溶液去油污效果更好

D.開啟啤酒瓶后，瓶中馬上泛起大量泡沫【答案】A

【解析】A、工業(yè)合成氨的反應(yīng)是可逆的，選擇500℃左右的較高溫度能使反應(yīng)逆向進行，不利于化學(xué)平衡的正向移動，使用該溫度主要是考慮催化劑的催化效率以及反應(yīng)速率等知識，所以不能用化學(xué)平衡移動原理解釋，故A正確；

B、存在AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl?(aq)，在NaCl溶液中抑制溶解，則溶解度小，則室溫下，AgCl在水中的溶解度大于在食鹽中的溶解度，能用勒夏特列原理解釋，故B錯誤；

C、鹽的水解為吸熱反應(yīng)，升高溫度能促進鹽的水解，使溶液中氫氧根的濃度增大，則去污效果更好，能用勒夏特列原理解釋，故C錯誤；

D、開啟啤酒瓶后，瓶中馬上泛起大量泡沫，是壓強對化學(xué)平衡的影響導(dǎo)致的，且存在可逆反應(yīng)，能用勒夏特列原理解釋，故2.德國哈伯發(fā)明以低成本制造大量氨的方法，流程圖中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取措施是

(

)

A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③④【答案】B

【解析】反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)3.一定條件下：2NO2(g)?N2OA.溫度0℃、壓強50kPa B.溫度130℃、壓強300kPa

C.溫度25℃、壓強100kPa D.溫度130℃、壓強50kPa【答案】D

【解析】該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是氣體體積減小的反應(yīng)；在測定NO2的相對分子質(zhì)量時，應(yīng)生成盡可能多的NO2，所以盡可能的使平衡向左移動，據(jù)此分析解答。

4.工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3)：CH3OH(g)+CO(g)?HCOOCH3A.增大壓強甲醇轉(zhuǎn)化率增大

B.b點反應(yīng)速率υ正?=υ逆

C.平衡常數(shù)K(75℃)【答案】B

【解析】A.反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，甲醇轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；

B.由圖像可知，開始時，反應(yīng)溫度低，相同時間反應(yīng)a、b和c點反應(yīng)均未達到平衡，即b點為正向建立平衡的過程，則b點反應(yīng)速率：υ正?>?υ逆，故B錯誤；

C.由圖像可知，d點和e點反應(yīng)達到平衡，平衡后升高溫度，CO的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，則該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡常數(shù)減小，即平衡常數(shù)K(75℃)>K(85℃)；升高溫度，反應(yīng)速率增大，所以反應(yīng)速率υb<5.已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)?ΔH=?197.8?kJ·mol?1。起始反應(yīng)物為SO2和溫度/K壓強/(1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列說法不正確的是(

)A.一定壓強下降低溫度，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大

B.在不同溫度、壓強下，轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時間相等

C.使用催化劑可以縮短反應(yīng)達到平衡所需的時間

【答案】B

【解析】從表中數(shù)據(jù)可知，，當(dāng)壓強一定時，降低溫度，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故A正確;

B.在不同溫度、壓強下，由于反應(yīng)速率不一定相同，所以轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時間不一定相等，故B錯誤;

C.使用催化劑可加快反應(yīng)速率，從而可以縮短反應(yīng)達到平衡所需的時間，故C正確;

D.在常壓下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)接近100%，若采用增大壓強的方法，雖然能提高轉(zhuǎn)化率，但提高的幅度并不大，且會消耗更多的能量，增加生產(chǎn)成本，所以工業(yè)生產(chǎn)通常不采取加壓措施來提高其轉(zhuǎn)化率，故6.CO常用于工業(yè)冶煉金屬。在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達平衡后氣體中l(wèi)gcCOcCO2與溫度(t)的關(guān)系曲線如圖。下列說法正確的是A.通過增高反應(yīng)爐的高度，延長礦石和CO接觸的時間，能減少尾氣中CO的含量

B.CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬Cr

C.CO還原PbO2的反應(yīng)△H>0

D.工業(yè)冶煉金屬Cu時，高溫有利于提高【答案】B

【解析】A、增高爐的高度，增大CO與鐵礦石的接觸，不能影響平衡移動，CO的利用率不變，故A錯誤；

B、由圖象可知用CO工業(yè)冶煉金屬鉻時，lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高，說明CO轉(zhuǎn)化率很低，故CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬Cr，故B正確；

C、由圖象可知CO還原PbO2的溫度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高，說明CO轉(zhuǎn)化率越低，平衡逆向移動，故△H<0，故C錯誤；

D、由圖象可知溫度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小，故7.丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(C(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H①②兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)的溫度為460℃。低于460℃時，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是________；高于460℃時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填標(biāo)號)。A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大C.副反應(yīng)增多D.反應(yīng)活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知，最佳n(氨)/n(丙烯)約為________，理由是________。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________?！敬鸢浮?1)兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)；降低溫度、降低壓強

；催化劑；(2)不是，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低；AC；(3)1.0；該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；1:7.5:1?！窘馕觥?1)兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大，兩個反應(yīng)均放熱量大，即反應(yīng)物和生成物的能量差大，因此熱力學(xué)趨勢大；該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng)，所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率，提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑；

(2)因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低，即低于460℃時，對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率曲線應(yīng)該是下降的，但實際曲線是上升的，因此判斷低于460℃時，丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率．高于460°C時，丙烯腈產(chǎn)率降低，

A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高，若溫度過高，活性降低，故A正確；

B.由圖象可知，升高溫度平衡常數(shù)變小，故B錯誤；

C.根據(jù)題意，副產(chǎn)物有丙烯醛，催化劑活性降低，副反應(yīng)增多，導(dǎo)致產(chǎn)率下降，故C正確；

D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡，故D錯誤；

(3)根據(jù)圖象可知，當(dāng)n(氨)n(丙烯)約為1時，該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)=C3H第三板塊真題演練1.（2023·廣東）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng)R(g)?P(g)。反應(yīng)歷程(如圖)中，M為中間產(chǎn)物。其它條件相同時，下列說法a不正確的是(

)A.使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進行

B.反應(yīng)達平衡時，升高溫度，R的濃度增大

C.使用Ⅱ時，反應(yīng)體系更快達到平衡

D.使用Ⅰ時，反應(yīng)過程中M所能達到的最高濃度更大【答案】C

【解析】A.結(jié)合圖像中出現(xiàn)的波峰，兩種催化劑均出現(xiàn)四個波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應(yīng)歷程都分4步進行，故A正確；

B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以達平衡時，升高溫度平衡向左移動，R的濃度增大，故B正確；

C.結(jié)合活化能高低，Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ時反應(yīng)速率更快，反應(yīng)體系更快達到平衡，故C錯誤；

D.由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應(yīng)速率較快，后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高反應(yīng)速率較慢，所以使用Ⅰ時，反應(yīng)過程中M所能達到的最高濃度更大，故D正確；

故選：C。

2.（2023·上海）在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)?2C(g)，往密閉容器中以n(A)：n(B)=2：1通入兩種反應(yīng)物，15min后A在四溫度下的轉(zhuǎn)化率如下表所示，且T1<T2溫度TTTT轉(zhuǎn)化率10%70%70%60%A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.T溫度時(T2<T<T3)，A的轉(zhuǎn)化率是70%

C.T3溫度下，若反應(yīng)在15min后繼續(xù)進行，則A的轉(zhuǎn)化率變大

D.T4溫度反應(yīng)【答案】D

【解析】A.溫度升高，反應(yīng)速率加快，由表格數(shù)據(jù)可知，T1、T2溫度下15min時未達平衡，T3、T4溫度下15min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，為平衡轉(zhuǎn)化率，隨升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率減小，則升高溫度，平衡左移，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.T2溫度下15min時未達平衡，T3溫度下15min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，T2<T<T3，故T溫度下的轉(zhuǎn)化率比T2、T3溫度下的轉(zhuǎn)化率大，即A的轉(zhuǎn)化率大于70%，故B錯誤；

C.T3溫度下15min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，若反應(yīng)在15min后繼續(xù)進行，平衡不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；

D.T4溫度反應(yīng)15min后已達到平衡，若c(B)=0.5mol?L?1，設(shè)A、B的起始濃度分別為2c、c，A的轉(zhuǎn)化率為60%，A的變化濃度為2c×60%=1.2c

2A(g)+B(g)?2C(g)

初始量(mol?L?1)

2c

c 0

變化量(mol?L?1)

1.2c

0.6c

1.2c

平衡量(mol?L?1)

0.8c

0.4c

1.2c

則c(B)=0.5mol?L?1=0.4c，c=1.25mol?L?1，平衡時，A.x1<x2

B.反應(yīng)速率：vb正<vc正

C.點a、b、c【答案】B

【解析】A.一定條件下，增大水的量，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則

xB.b點和c點溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1mol，b點x值小于c點，則b點加水多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：

vb正>C.由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動，K增大；溫度相同，K不變，則點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：

Ka<D.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；4.（2023·江蘇）二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應(yīng)為CO2(g)+4HCO2(g)+H在密閉容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4A.反應(yīng)2CO(g)+2H2(g)?=?CO2(g)+2CH4(g)的焓變

△H=?205.9kJ·mol?1

B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加

【答案】D

【解析】A.由蓋斯定律可知反應(yīng)

2COg+2H2g=CO2B.

CO2g+4H2g=CH4g+2C.由圖可知溫度范圍約為450～550℃時二氧化碳實際轉(zhuǎn)化率趨近于平衡轉(zhuǎn)化率，此時為最適溫度，溫度繼續(xù)增加，催化劑活性下降，C錯誤；D.450℃時，提高

n起始H2n起始CO2

的值可提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率，增大壓強反應(yīng)I平衡正向移動，可提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率，均能使5.（2023·浙江）一定條件下，1?苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可與HCl反應(yīng)過程中該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ為放熱反應(yīng))下列說法不正確的是（）A.反應(yīng)焓變：反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ

B.反應(yīng)活化能：反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ

C.增加HCl濃度可增加平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物Ⅰ的比例

D.選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物Ⅰ【答案】C

【解析】A.反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)I+反應(yīng)Ⅲ，反應(yīng)I、反應(yīng)Ⅲ都是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)I、反應(yīng)Ⅲ的△H都小于0，所以反應(yīng)Ⅱ也是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)Ⅱ的△H比反應(yīng)I還小，即存在反應(yīng)I>反應(yīng)Ⅱ，故A正確；

B.反應(yīng)所需的活化能越小，反應(yīng)速率越快，相同時間內(nèi)所占比例越大，根據(jù)圖知，短時間內(nèi)，反應(yīng)I的占比遠遠大于反應(yīng)Ⅱ，說明反應(yīng)I的速率遠遠大于反應(yīng)Ⅱ，則所需活化能反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ，故B正確；

C.增大反應(yīng)物HCl的濃度，平衡正向移動，如果加入的HCl濃度很大，只有一小部分HCl被消耗，則平衡時產(chǎn)物Ⅱ和產(chǎn)物I的比例都減小，故C錯誤;

D.根據(jù)圖知，相對較短的反應(yīng)時間內(nèi)成為I的占比較大，所以選擇相對較短的反應(yīng)時間，及時分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物I，故D正確。6.（2022·江蘇）用尿素水解生成的催化還原，是柴油機車輛尾氣凈化的主要方法。反應(yīng)為，下列說法正確的是(

)A.上述反應(yīng)

B.上述反應(yīng)平衡常數(shù)

C.上述反應(yīng)中消耗，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

D.實際應(yīng)用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小【答案】B

【解析】由方程式可知，該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，是熵增反應(yīng)，故，故A錯誤；

B.平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)的冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)的冪之積之比，由方程式可知，故B正確；

氨氣，轉(zhuǎn)移電子，則反應(yīng)消耗氨氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故C錯誤；

D.加入尿素越多，產(chǎn)生氨氣越多，產(chǎn)生的污染增大，故D錯誤；

故選：。7.（2022·浙江）型強電解質(zhì)在水中的溶解可視作特殊的化學(xué)反應(yīng)表示為，其焓變和熵變分別為和。對于不同組成的型強電解質(zhì)，下列說法正確的是(

)和均大于零 和均小于零

C.可能大于零或小于零，大于零 D.和均可能大于零或小于零【答案】D

【解析】強電解質(zhì)溶于水有的放熱，如硫酸銅等；有的吸熱，如碳酸氫鈉等，所以在水中溶解對應(yīng)的可能大于零或小于零。熵表示系統(tǒng)混亂程度。體系越混亂，則熵越大。水合過程讓水分子會更加規(guī)則，即水的混亂度下降，所以整個溶解過程的熵變，取決于固體轉(zhuǎn)化為離子的熵增與水合過程的熵減兩個作用的相對大小關(guān)系。若是前者占主導(dǎo)，則整個溶解過程熵增，即，反之，熵減。所以，和均可能大于零或小于零，故D正確。

8.（2020·江蘇）反應(yīng)可用于純硅的制備。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是(

)A.該反應(yīng)、

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)

C.高溫下反應(yīng)每生成需消耗

D.用表示鍵能，該反應(yīng)【答案】B

【解析】A.該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則，故A錯誤；

B.為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，則反應(yīng)的平衡常數(shù)，為純固體，不出現(xiàn)的表達式中，故B正確；

C.高溫條件下，氣體摩爾體積不一定是，故C錯誤；

D.焓變等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)，故D錯誤；

故選：。

9.（2021·江蘇）制備水煤氣的反應(yīng)

，下列說法正確的是(

)A.該反應(yīng)

B.升高溫度，反應(yīng)速率增大

C.恒溫下，增大總壓，的平衡轉(zhuǎn)化率不變

D.恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數(shù)增大【答案】B

【解析】A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，所以，故A錯誤；

B.升高溫度，分子運動速率加快，活化分子百分數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增加，因此化學(xué)反應(yīng)速率增大，故B正確；

C.恒溫下，增大總壓，化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動，使的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故C錯誤；

D.恒溫恒壓下，加入催化劑，化學(xué)平衡不移動，因此化學(xué)平衡常數(shù)不變，故D錯誤。

10.（2019·江蘇）氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.一定溫度下，反應(yīng)能自發(fā)進行，該反應(yīng)的

B.氫氧燃料電池的負極反應(yīng)為

C.常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

D.反應(yīng)的可通過下式估算：反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和反應(yīng)中斷裂舊共價鍵的鍵能之和【答案】A

【解析】A.該反應(yīng)前后氣體體積減小，則，如果該反應(yīng)能自發(fā)進行，則，所以，故A正確；

B.氫氧燃料電池中負極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，如果電解質(zhì)溶液呈酸性，則負極反應(yīng)式為、正極反應(yīng)式為，如果是堿性電解質(zhì)，負極反應(yīng)式為、正極反應(yīng)式為，故B錯誤；

C.常溫常壓下，氣體摩爾體積大于，的氫氣物質(zhì)的量小于，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于，故C錯誤；

D.的可通過下式估算：反應(yīng)中斷裂舊共價鍵的鍵能之和反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和，故D錯誤；

故選：。11.（2021·江蘇）下列說法正確的是(

)A.鐵粉與硝酸反應(yīng)失去電子數(shù)一定為

B.反應(yīng)的、

C.電解精煉銅過程中，電路中每通過電子，陽極溶解銅

D.溶液中：【答案】BD

【解析】鐵和硝酸反應(yīng)后，最終可能變?yōu)閮r，也可能變?yōu)閮r，則鐵粉即鐵粉反應(yīng)后可能失去個電子，也可能失去個電子，故A錯誤；

B.反應(yīng)為分解反應(yīng)，分解反應(yīng)一般吸熱，則，產(chǎn)生氣體，反應(yīng)熵增，則，故B正確；

C.電解精煉銅時，粗銅作陽極，由于粗銅中含有雜質(zhì)、等，比銅活潑的金屬溶解，電路中每通過電子，陽極溶解銅小于

，故C錯誤；

溶液中：，即，故D正確；

故選：。12.（2022·湖南）鈦及其合金是理想的高強度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣主要成分為，含少量、和的氧化物雜質(zhì)為原料，制備金屬鈦的工藝流程如圖：

已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點：物質(zhì)沸點回答下列問題：

已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進行。根據(jù)如圖判斷：時，下列反應(yīng)不能自發(fā)進行的是______。

A.

B.

C.

D.

與、在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如表：物質(zhì)分壓該溫度下，與、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為______；

隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是______。

“除釩”過程中的化學(xué)方程式為______；“除硅、鋁”過程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是______。

“除釩”和“除硅、鋁”的順序______填“能”或“不能”交換，理由是______。

下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是______。

【答案】

隨著溫度升高，與反應(yīng)生成

蒸餾

不能

“除釩”時需要加入，“除硅、鋁”應(yīng)該放在后面

【解析】由圖可知，時，的僅有反應(yīng)，反應(yīng)根據(jù)蓋斯定律，可由和選項中反應(yīng)相加得到，由此判斷其，反應(yīng)自發(fā)進行，

故選：；

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，時，主要生成和，根據(jù)可知，此時氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比，即、和的物質(zhì)的量之比約是：：，所以與、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為，

故答案為：；

隨著溫度升高，與反應(yīng)生成，

故答案為：隨著溫度升高，與反應(yīng)生成；

“除釩”過程前，釩元素主要以形式存在，加入生成渣，即化學(xué)方程式為：；、與沸點差異較大，可用蒸餾的方法分離沸點差距較大的物質(zhì)，

故答案為：；蒸餾；

除釩”時需要加入，“除硅、鋁”應(yīng)該放在后面，

故答案為：不能；除釩”時需要加入，應(yīng)后“除硅、鋁”；

本工藝中加入冶煉的方法為熱還原法，

A.高爐煉鐵的原理是用還原劑將鐵礦石中鐵的氧化物還原成金屬鐵，屬于熱還原法，故A正確；

B.電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的原理是電解法，故B錯誤；

作還原劑，將錳從其化合物中還原出來，為熱還原法，故C正確；

D.為不活潑金屬，可以直接用加熱分解氧化汞的熱分解法制備汞，故D錯誤；

故選：。13.（2022·浙江）主要成分為的工業(yè)廢氣的回收利用有重要意義。

回收單質(zhì)硫。將三分之一的燃燒，產(chǎn)生的與其余混合后反應(yīng)：。在某溫度下達到平衡，測得密閉系統(tǒng)中各組分濃度分別為、、，計算該溫度下的平衡常數(shù)______。

熱解制。根據(jù)文獻，將和的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解一邊進料，另一邊出料，發(fā)生如下反應(yīng)：

Ⅰ

Ⅱ

總反應(yīng)：

Ⅲ

投料按體積之比：：，并用稀釋；常壓，不同溫度下反應(yīng)相同時間后，測得和體積分數(shù)如下表：溫度請回答：

反應(yīng)Ⅲ能自發(fā)進行的條件是______。

下列說法正確的是______。

A.其他條件不變時，用替代作稀釋氣體，對實驗結(jié)果幾乎無影響

B.其他條件不變時，溫度越高，的轉(zhuǎn)化率越高

中的鍵強于中的鍵

D.恒溫恒壓下，增加的體積分數(shù)，的濃度升高

若將反應(yīng)Ⅲ看成由反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩步進行，畫出由反應(yīng)原料經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應(yīng)過程能量示意圖______。

在，常壓下，保持通入的體積分數(shù)不變，提高投料比：，的轉(zhuǎn)化率不變，原因是______。

在范圍內(nèi)其他條件不變，的體積分數(shù)隨溫度升高發(fā)生變化，寫出該變化規(guī)律并分析原因______?！敬鸢浮?/p>

高溫

條件下不反應(yīng)，而的分壓相同，反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率相同

先升高后降低；低溫階段，發(fā)生反應(yīng)，隨溫度升高，反應(yīng)平衡正向移動，的體積分數(shù)增大，高溫階段對反應(yīng)Ⅱ的選擇性增大，反應(yīng)Ⅱ消耗速率大于反應(yīng)生成的速率，的體積分數(shù)又減小

【解析】該溫度下，平衡常數(shù)，

根據(jù)蓋斯定律，Ⅱ可得Ⅲ，故反應(yīng)Ⅲ的，反應(yīng)Ⅲ中氣體體積增大，即，而反應(yīng)可自發(fā)進行，故反應(yīng)Ⅲ在高溫下可自發(fā)進行，

是稀有氣體，不參與反應(yīng)，其他條件不變時，用替代作稀釋氣體，對實驗結(jié)果幾乎無影響，故A正確；

B.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，其他條件不變時，溫度越高，的轉(zhuǎn)化率越高，故B正確；

C.根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，無法判斷出中的鍵、中的鍵相對強弱，實際上是鍵能大于鍵能，故C錯誤；

D.恒溫恒壓下，增加的體積分數(shù)，等效為降低壓強，平衡正向移動，硫化氫、甲烷的濃度減小，平衡常數(shù)不變，則氫氣的濃度減小，故D錯誤，

反應(yīng)、Ⅱ均為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量高于反應(yīng)物總能量，將反應(yīng)Ⅲ看成由反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩步進行，由反應(yīng)原料經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應(yīng)過程能量示意圖為，

由表中數(shù)據(jù)可知，條件下，，說明反應(yīng)Ⅱ沒有發(fā)生，即不反應(yīng)，而的分壓相同，反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率相同，即的轉(zhuǎn)化率不變，

故答案為：條件下不反應(yīng)，而的分壓相同，反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率相同；

由表中數(shù)據(jù)可知，低溫下，發(fā)生反應(yīng)，隨溫度升高，反應(yīng)平衡正向移動，氫氣體積分數(shù)增大，則的體積分數(shù)增大，而高溫階段，隨溫度升高增大，變化倍數(shù)大于變化倍數(shù)，說明高溫對反應(yīng)Ⅱ的選擇性增大，反應(yīng)Ⅱ消耗速率大于反應(yīng)生成的速率，的體積分數(shù)又減小，

故答案為：先升高后降低；低溫階段，發(fā)生反應(yīng)，隨溫度升高，反應(yīng)平衡正向移動，的體積分數(shù)增大，高溫階段對反應(yīng)Ⅱ的選擇性增大，反應(yīng)Ⅱ消耗速率大于反應(yīng)生成的速率，的體積分數(shù)又減小。14.（2021·湖南）氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。

方法Ⅰ氨熱分解法制氫氣

相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵鍵能在一定溫度下，利用催化劑將分解為和?；卮鹣铝袉栴}：

反應(yīng)______；

已知該反應(yīng)的，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進行？______填標(biāo)號；

A.B.C.D.

某興趣小組對該反應(yīng)進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將通入的密閉容器中進行反應(yīng)此時容器內(nèi)總壓為，各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。

若保持容器體積不變，時反應(yīng)達到平衡，用的濃度變化表示時間內(nèi)的反應(yīng)速率______用含的代數(shù)式表示；

時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后分壓變化趨勢的曲線是______用圖中、、、表示，理由是______；

在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準平衡常數(shù)______已知：分壓總壓該組分物質(zhì)的量分數(shù)，對于反應(yīng)，其中，、、、為各組分的平衡分壓。

方法Ⅱ氨電解法制氫氣

利用電解原理，將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。

電解過程中的移動方向為______填“從左往右”或“從右往左”；

陽極的電極反應(yīng)式為______。【答案】

、

；容器體積縮小，平衡逆向移動，氮氣的分壓先迅速增大后適當(dāng)減小

從右往左

【解析】由反應(yīng)物鍵能和生成物鍵能和可知，該反應(yīng)的，

在等溫等壓的反應(yīng)中時，正反應(yīng)能自發(fā)進行，其中，，則，選項CD正確，

密閉容器中總壓為，則如圖時的分壓為，則的物質(zhì)的量為，故，

容器體積迅速縮小到原來的一半，則氮氣的分壓迅速增大到原來的倍，故錯誤；壓強增大，平衡向氣體總體積減小的方向移動，即平衡逆向移動，的分壓應(yīng)比原來倍小，故正確，錯誤；

在該溫度下，達到平衡時，、、，則，

電解池中，左側(cè)消耗生成，發(fā)生氧化反應(yīng)是陽極，消耗了，右側(cè)水中得電子生成，發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極，電極反應(yīng)中生成，故從右向左移動，

陽極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成，則電極反應(yīng)式為，

15.（2023·浙江）水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng)，可用于制氫。

水煤氣變換反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=?41.2kJ?mol?1

該反應(yīng)分兩步完成：

3Fe2O3(s)+CO(g)?2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH1=?47.2kJ?mol?1

2Fe3O4(s)+H2O(g)?3Fe2O3(s)+H2(g)ΔH2

請回答：

(1)ΔH2=______kJ?mol?1。

(2)恒定總壓1.70MPa和水碳比[n(H2O)n(CO)p(Cp(p(C條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下，水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。

②對比條件1，條件2中H2產(chǎn)率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應(yīng)，寫出該反應(yīng)方程式______。

(3)下列說法正確的是______。

A.通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入O2

B.恒定水碳比[n(H2O)n(CO)]，增加體系總壓可提高H2的平衡產(chǎn)率

C.通入過量的水蒸氣可防止Fe3O4被進一步還原為Fe

D.通過充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應(yīng)速率

(4)水煤氣變換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，需在多個催化劑反應(yīng)層間進行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱(如圖1所示)，保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進行。

①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b～c段對應(yīng)降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的一種操作方法是______。

A.按原水碳比通入冷的原料氣

B.噴入冷水(蒸氣)

C.通過熱交換器換熱

②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出【答案】+6

2

CO+3H2?CH4+H【解析】(1)①3Fe2O3(s)+CO(g)?2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH1=?47.2kJ?mol?1

②2Fe3O4(s)+H2O(g)?3Fe2O3(s)+H2(g)ΔH2

③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=?41.2kJ?mol?1

將方程式③?①=②，則ΔH2=△H?△H1=[(?41.2)?(?47.2)]kJ/mol=+6kJ/mol，

(2)①在條件1下，CH4的分壓為0，設(shè)開始時加入n(H2O)=12mol、n(CO)=5mol、水煤氣變換反應(yīng)中消耗的n(CO)=xmol，

可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)

開始(mol)5

12 0 0

反應(yīng)(mol)x

x

x

x

平衡(mol)5?x

12?x

x

x

反應(yīng)前后氣體總計量數(shù)之和不變，則反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，為17mol，總壓強始終不變，為1.70MPa，則平衡時p(CO2)=p(H2)=xmol17mol×1.70MPa=0.1xMPa=0.40MPa，x=4，則平衡時p(CO)=(5?4)mol17mol×1.70MPa=0.10MPa，p(H2O)=(12?4)mol17mol×1.70MPa=0.80MPa，化學(xué)平衡常數(shù)K=p(CO2)?p(H2)p(CO)?p(H2O)

=0.40×0.400.10×0.80=2，

②對比條件1，條件2中H2產(chǎn)率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應(yīng)，說明沒有CO2生成，氫氣的量減少，應(yīng)該是CO和H2反應(yīng)生成CH4和H2O，反應(yīng)方程式為CO+3H2?CH4+H2O，

(3)A.CO、H2都是可燃物，和氧氣混合時易產(chǎn)生爆炸，為防止安全事故的發(fā)生，通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入O2，故A正確；

B.恒定水碳比[n(H2T/K401443463p1051100①463K時的平衡常數(shù)Kp=______(kPa)12。

②起始狀態(tài)Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，經(jīng)圖2過程達到各平衡狀態(tài)：

已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，下列敘述正確的是______(填字母)。

A.從Ⅰ到Ⅱ的過程ΔS>0

B.pc(Ⅱ)>pc(Ⅲ)

C.平衡常數(shù)：K(Ⅱ)>K(Ⅳ)

D.若體積V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，則Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ)

E.逆反應(yīng)的速率：v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)

③某溫度下，向恒容容器中加入Ag2O，分解過程中反應(yīng)速率v(O2)與壓強p的關(guān)系為v(O2)=k(1?ppc)，k為速率常數(shù)(定溫下為常數(shù))。當(dāng)固體質(zhì)量減少4%時，逆反應(yīng)速率最大。若轉(zhuǎn)化率為14.5%，則v(O2)=______(用k表示)。

(3)α?AgI可用作固體離子導(dǎo)體，能通過加熱γ?AgI制得。上述兩種晶體的晶胞示意圖如圖3所示(為了簡化，只畫出了碘離子在晶胞中的位置)。

①測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是______(填字母)。

A.質(zhì)譜儀

B.紅外光譜儀

C.核磁共振儀【答案】83

EO(g)=AgAA(g)ΔH=?102kJ/mol

10

CDE

3k4

D

12：7

a中Ag電極質(zhì)量減小，b【解析】①由圖可知，間體OMC生成吸附態(tài)EO(ads)的活化能為?93kJ/mol?(?176kJ/mol)=83kJ/mol，

②由EO(g)生成AA(g)的焓變ΔH=?219kJ/mol?(?117kJ/mol)=?102kJ/mol，熱化學(xué)方程式為EO(g)=AgAA(g)ΔH=?102kJ/mol，

(2)①463K時反應(yīng)Ag2O(s)?2Ag(s)+12O2(g)的平衡常數(shù)Kp=pc=100(kPa)12=10(kPa)12，

②A.該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，平衡狀態(tài)Ⅱ到狀態(tài)Ⅲ的平衡正向移動，固體質(zhì)量減小，而狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，則狀態(tài)Ⅰ到Ⅱ的過程中固體質(zhì)量增大，即反應(yīng)逆向進行，則從Ⅰ到Ⅱ的過程ΔS<0，故A錯誤；

B.反應(yīng)Ag2O(s)?2Ag(s)+12O2(g)的平衡常數(shù)Kp=pc，Kp只與溫度有關(guān)，溫度不變則Kp不變，即pc(Ⅱ)=pc(Ⅲ)，故B錯誤；

C.由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)Ag2O(s)?2Ag(s)+12O2(g)的平衡常數(shù)Kp隨溫度升高而增大，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)Kp越大，即平衡常數(shù)：K(Ⅱ)>K(Ⅳ)，故C正確；

D.狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質(zhì)量相等，則n(O2)相等，但V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，則壓強p(Ⅰ)=2p(Ⅲ)，即濃度熵Q(Ⅰ)=p(Ⅰ)，K(Ⅲ)=p(Ⅲ)，所以Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ)，故D正確；

E.由A(3)①區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進行X射線衍射實驗，故D正確；

②密度ρ=mV，則V(γ?AgI)V(α?AgI)=m(γ?AgI)?ρ(α?AgI)m(α?AgI)?ρ(γ?AgI)=4×235NA×6.02×235NA×7.0=127，即γ?AgI與α?AgI晶胞的體積之比為12：7，

③由圖可知，支管a的Ag電極為陽極，支管b的Ag電極為陰極，陽極Ag失電子生成Ag+進入溶液中，陰極溶液中Ag+得電子生成17.（2023·遼寧）硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。

(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4?5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析，該制備過程中CuSO4?5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，數(shù)值已省略)如圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰，則此時分解生成的氧化物有SO2、______和______(填化學(xué)式)。

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產(chǎn)物為亞硝基硫酸，主要反應(yīng)如下：

NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4?

2NO+O2=2NO2

(i)上述過程中NO2的作用為______。

(ii)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是______(答出兩點即可)。

(3)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：SO2(g)+12O2(g)?SO3(g)ΔH=?98.9kJ?mol?1

(i)為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值己略去)與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是______。

a.【答案】CuO

SO3

催化劑

反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來雜質(zhì)、產(chǎn)率不高

【解析】根據(jù)圖示的熱重曲線所示，在700℃左右會出現(xiàn)兩個吸熱峰，說明此時CuSO4發(fā)生熱分解反應(yīng)，從TG圖像可以看出，質(zhì)量減少量為原CuSO4質(zhì)量的一半，說明有固體CuO剩余，還有其他氣體產(chǎn)出，此時氣體產(chǎn)物為SO2、SO3、O2，可能出現(xiàn)的化學(xué)方程式為3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，結(jié)合反應(yīng)中產(chǎn)物的固體產(chǎn)物質(zhì)量和氣體產(chǎn)物質(zhì)量可以確定，該反應(yīng)的產(chǎn)物為CuO、SO2、SO3、O2，

(2)(i)根據(jù)所給的反應(yīng)方程式，NO2在反應(yīng)過程中先消耗再生成，說明NO2在反應(yīng)中起催化劑的作用，

(ii)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是：反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、同時作為催化劑的NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率不高，

(3)(i)a.根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，故a錯誤；

b.從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快，但在轉(zhuǎn)化率小于88%的時的反應(yīng)速率圖像并沒有給出，無法判斷α=0.88的條件下是平衡轉(zhuǎn)化率，故b錯誤；18.（2023·廣東）配合物廣泛存在于自然界，且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。

(1)某有機物R能與Fe2+形成橙紅色的配離子[FeR3]2+，該配離子可被HNO3氧化成淡藍色的配離子[FeR3]3+。

①基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為______。

②完成反應(yīng)的離子方程式：NO3?+2[FeR3]2++3H+?______+2[FeR3]3++H2O。

(2)某研究小組對(1)中②的反應(yīng)進行了研究。用濃度分別為2.0、2.5、3.0mol?L?1的HNO3溶液進行了三組實驗，得到c([FeR3]2+)隨時間t的變化曲線如圖1。

①c(HNO3)=3.0mol?L?1時，在0～1min內(nèi)，[FeR3]2+的平均消耗速率=______。

②下列有關(guān)說法中，正確的有______。

A.平衡后加水稀釋，c([FeR3]2+)c([FeR3]3+)增大

B.[FecS(L)S(ML)S(M01.0000ax<0.010.64b<0.010.400.60【注】核磁共振氫譜中相對峰面積S之比等于吸收峰對應(yīng)H的原子數(shù)目之比；“<0.01”表示未檢測到。

①c0(M)/c0(L)=a時，x=______。

②c0(M)/c0(L)=b時，平衡濃度比c平(ML2)：c平(ML)=______。

(4)研究組用吸收光譜法研究了(3)中M與L反應(yīng)體系。當(dāng)c【答案】

HNO2

5.0×10?5mol?L?1?mi【解析】(1)①鐵為26號元素，基態(tài)Fe的價層電子排布式為3d64s2，基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為，

②根據(jù)原子守恒可得：NO3?+2[FeR3]2++3H+?HNO2+2[FeR3]3++H2O，可知離子方程式中需要增加HNO2，

(2)①濃度分別為2.0、2.5、3.0mol?L?1的HNO3溶液，反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速率增大，據(jù)此可知三者對應(yīng)的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；硝酸濃度為濃度分別為3.0mol?L?1時，在0～1min內(nèi)，由圖像1可知，△c([FeR3]2+)=5.0×10?5mol?L?1，[FeR3]2+的平均消耗速率=5.0×10?5mol?L?11min=5.0×10?5mol?L?1?min?1，

②A.對于反應(yīng)NO3?+2[FeR3]2++3H+?HN第四板塊模擬提升1.用粗硅制備多晶硅，主要發(fā)生的反應(yīng)有：①Sis+3HClg高溫H2gA.反應(yīng)①的ΔS>0

B.反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)K=cSi)?c3HClcH2?cSiHCl【答案】C

【解析】A.由方程式可知，反應(yīng)①是熵減的反應(yīng)，反應(yīng)ΔS<0，故A錯誤；B.由方程式可知，反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)K=

c3HClcHC.由方程式可知，反應(yīng)①的反應(yīng)物氯化氫是反應(yīng)②的生成物，反應(yīng)①的生成物氫氣是反應(yīng)②的反應(yīng)物，所以為了提高原料的利用率，制備多晶硅的過程中應(yīng)設(shè)法循環(huán)使用氫氣和氯化氫，故C正確；D.晶體硅中每個硅原子與4個硅原子形成硅硅鍵，每個硅硅鍵為2個硅原子所共有，則每個硅原子形成硅硅鍵的數(shù)目為4×

12

=2，則1mol晶體硅中含有2mol硅硅鍵，故D2.下列說法中正確的是(

)A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的ΔH>0

B.?10℃的水結(jié)成冰，可用熵判據(jù)來解釋反應(yīng)的自發(fā)性

C.能自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生【答案】A

【解析】A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明室溫下△H?T△S>0，該反應(yīng)的△S>0，則△H>T△S>0，故A正確；

B.水結(jié)成冰是熵減小的過程，依據(jù)熵判據(jù)應(yīng)該是非自發(fā)的，故B錯誤；

C.反應(yīng)進行的自發(fā)趨勢與反應(yīng)速率無關(guān)，能自發(fā)進行的反應(yīng)速率不一定能迅速發(fā)生，故C錯誤；

D.△H<0、△S>0時，始終存在△H?T△S<0，所以△H<0、△S>0的反應(yīng)在任何溫度時均能自發(fā)進行，故D錯誤；

故選：A。

3.氮化硼(BN)是重要的無機材料，可通過下面兩種反應(yīng)制得：

反應(yīng)Ⅰ.2B(s)+N2(g)=2BN(s)

反應(yīng)Ⅱ.B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g)

A.常溫下反應(yīng)Ⅰ的ΔG<0，因此速率快

B.反應(yīng)Ⅰ的ΔS<0，ΔH>0

C.性能優(yōu)良的催化劑可使反應(yīng)Ⅱ在常溫下自發(fā)進行

D.由各物質(zhì)熔點可推測在實際生產(chǎn)中反應(yīng)Ⅰ所需的溫度高于反應(yīng)Ⅱ【答案】D

【解析】A.已知反應(yīng)Ⅰ常溫下自發(fā)進行，ΔG<0，但不能判斷反應(yīng)速率，故A錯誤；

B.反應(yīng)Ⅰ為2B(s)+N2(g)=2BN(s)，反應(yīng)的△S<0，反應(yīng)為化合反應(yīng)，△H<0，故B錯誤；

C.反應(yīng)Ⅱ常溫下不自發(fā)，性能優(yōu)良的催化劑不能使反應(yīng)Ⅱ在常溫下自發(fā)進行，故C錯誤；

D.反應(yīng)Ⅰ為2B(s)+N2(g)=2BN(s)，反應(yīng)Ⅱ為B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g)，B(s)、BN(s)、B24.反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?2COA.該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行

B.上述反應(yīng)平衡常數(shù)K=c2(CO)?c2(NO)c2(CO【答案】C

【解析】A.該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少，則ΔS<0，結(jié)合Δ=ΔH?TΔS<0可知，該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，A錯誤；

B.反應(yīng)平衡常數(shù)K=c2(CO2)?c(N2)c2(CO)?c2(NO)，B5.氮化硼(BN)是重要的無機材料，可通過下面兩種反應(yīng)制得：反應(yīng)Ⅰ

2B反應(yīng)Ⅱ

B已知反應(yīng)Ⅰ常溫下自發(fā)，反應(yīng)Ⅱ常溫下不自發(fā)，Bs、BNs、B2O3s熔點分別約為2300、3100A.常溫下反應(yīng)Ⅰ的ΔG<0，因此速率快

B.反應(yīng)Ⅰ的ΔS<0，ΔH>0

C.性能優(yōu)良的催化劑可使反應(yīng)Ⅱ在常溫下自發(fā)進行

D.由各物質(zhì)熔點可推測在實際生產(chǎn)中反應(yīng)Ⅰ所需的溫度高于反應(yīng)Ⅱ【答案】D

【解析】略6.在催化劑作用下，CO2氧化C2H反應(yīng)I．C2H反應(yīng)II．C2H壓強分別為P1、P2時，將2?mol?C2H6和3?mol?CO2A.壓強為P1，溫度為210℃時，反應(yīng)達平衡時，n生成(C2H4)=2n生成(CO)

B.P1<P2

C.【答案】B

【解析】略7.通過2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2A.該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進行

B.反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=cCO2?cN2cNO?c【答案】C

【解析】A.反應(yīng)為放熱的熵減反應(yīng)，根據(jù)

ΔH?TΔS<0

反應(yīng)可以自發(fā)進行，則反應(yīng)在低溫下可以自發(fā)進行，A錯誤；B.平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積的比；反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=

c2CO2C.其它條件不變，增大

cNOcCO

的值，相當(dāng)于增加NO投料，會促進CO的轉(zhuǎn)化，但是NOD.催化劑改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的焓變，D錯誤；故選C。8.H2S和CO2反應(yīng)生成的羰基硫(COS)用于糧食熏蒸，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。COA.已知該反應(yīng)在加熱條件下能自發(fā)進行，則其△S>0

B.上述反應(yīng)的平衡