2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假提升練-專題05 化學(xué)反應(yīng)的方向與調(diào)控（學(xué)生版）

專題05化學(xué)反應(yīng)的方向與調(diào)控內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（3大考點(diǎn)）考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷考點(diǎn)三合成氨生產(chǎn)條件的選擇與優(yōu)化考點(diǎn)三速率與平衡圖像的綜合分析?第二層能力提升練?第三層拓展突破練化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1.熵變?chǔ)的判斷方法：(1)氣體體積增大的反應(yīng)，熵，ΔS>0。(2)氣體體積減小的反應(yīng)，熵，ΔS<0。(3)物質(zhì)由固態(tài)到液態(tài)、由液態(tài)到氣態(tài)或由固態(tài)到氣態(tài)的過程，熵變?yōu)檎?，是熵的過程，即ΔS>0。2.復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS的應(yīng)用：(1)ΔG<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(2)ΔG＝0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(3)ΔG>0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。注意：根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS＜0判斷的只是反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能性，具體反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，還涉及反應(yīng)速率的問題。1．可逆反應(yīng)：A＋B?C，在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，對(duì)該反應(yīng)過程ΔH、ΔS的判斷正確的是A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜02．冰融化的過程中，其焓變和熵變正確的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>03．已知反應(yīng)：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+akJ/mol(a>0)，則此反應(yīng)A．高溫下可自發(fā)進(jìn)行 B．低溫下可自發(fā)進(jìn)行C．任何條件下都可自發(fā)進(jìn)行 D．任何條件下都不可自發(fā)進(jìn)行4．下列說法正確的是A．反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的B．

；

，則C．

，，則任意條件下都不可能自發(fā)D．用溶液和NaOH溶液反應(yīng)測(cè)定中和熱：

合成氨條件的選擇與優(yōu)化?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，其特點(diǎn)為正反應(yīng)是反應(yīng)，也是氣體體積的反應(yīng)。根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為：（1）壓強(qiáng)的選擇根據(jù)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正向反應(yīng)氣體體積減小，從平衡控制的角度來看，合成氨時(shí)壓強(qiáng)越大越好。但壓強(qiáng)越大，對(duì)材料強(qiáng)度和設(shè)備制造的要求越高。這將大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)10MPa～30MPa。（2）溫度的選擇根據(jù)平衡移動(dòng)原理，合成氨應(yīng)該采用低溫以提高平衡轉(zhuǎn)化率。但是溫度降低會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減小，達(dá)到平衡時(shí)間過長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。因此，需要選擇一個(gè)合適的溫度。目前，實(shí)際生產(chǎn)一般采用的溫度是400～500℃。（3）催化劑的選擇即使在高溫、高壓下，N2和H2的化合反應(yīng)仍然進(jìn)行得十分緩慢，通常需要加入催化劑。目前，合成氨工業(yè)中普遍使用的是以鐵為主體的多成分催化劑，又稱鐵觸媒。鐵觸媒500℃左右時(shí)活性最大，這也是合成氨反應(yīng)一般選擇在400～500℃進(jìn)行的重要原因。5．某溫度下，在密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)：。下列敘述正確的是A．升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．充入一定量，的轉(zhuǎn)化率不變，的轉(zhuǎn)化率變大C．工業(yè)生產(chǎn)中未轉(zhuǎn)化的合成氣循環(huán)利用，主要是為了提高氮?dú)夂蜌錃獾睦寐蔇．增大壓強(qiáng)，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞增多6．已知合成氨反應(yīng)，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的方法是①減壓；②加壓；③升溫；④降溫；⑤及時(shí)從平衡混合氣中分離出；⑥補(bǔ)充或⑦加催化劑；A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．僅②⑥ D．②③⑥⑦7．如下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列說法不正確的是A．步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒B．步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率C．步驟④、⑤均有利于提高原料的利用率D．將氨從混合氣中分離出去可以提高氨在平衡體系中的百分含量7．在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2氧化為SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=－196.6kJ/mol。下表列出了在不同溫度和壓強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率。下列說法錯(cuò)誤的是溫度/℃平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A．在實(shí)際生產(chǎn)中，從成本的角度考慮選擇常壓下進(jìn)行反應(yīng)B．在實(shí)際生產(chǎn)中，選定的溫度為400～500℃，這與催化劑的活性無關(guān)C．反應(yīng)過程中通入過量的空氣，以提高平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率D．為避免污染環(huán)境和提高原料利用率，尾氣中的SO2需回收處理速率與平衡圖像的綜合分析?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1．思維模型2．解題技巧(1)“定一議二”原則在化學(xué)平衡圖像中，了解縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個(gè)物理量的意義。在確定橫坐標(biāo)所表示的物理量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，或在確定縱坐標(biāo)所表示的物理量后，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。例如反應(yīng)2A(g)＋B(g)?2C(g)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，A的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系如圖1所示[縱坐標(biāo)為A的平衡轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為反應(yīng)溫度(T)]。①定壓看溫度變化，升高溫度曲線走勢(shì)降低，說明A的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。②定溫看壓強(qiáng)變化，因?yàn)榇朔磻?yīng)是反應(yīng)后氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，故p2>p1。(2)“先拐先平數(shù)值大”原則對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài)，相應(yīng)曲線對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率大，所以先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高(如上圖2所示，α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率)或壓強(qiáng)較大[如上圖3所示，φ(A)表示反應(yīng)物A的體積分?jǐn)?shù)]。圖2：T2>T1，正反應(yīng)放熱。圖3：p1<p2，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。(3)“三看”分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對(duì)大小；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。1．可逆反應(yīng)：A＋B?C，在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，對(duì)該反應(yīng)過程ΔH、ΔS的判斷正確的是A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜02．冰融化的過程中，其焓變和熵變正確的是A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>03．已知反應(yīng)：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+akJ/mol(a>0)，則此反應(yīng)A．高溫下可自發(fā)進(jìn)行 B．低溫下可自發(fā)進(jìn)行C．任何條件下都可自發(fā)進(jìn)行 D．任何條件下都不可自發(fā)進(jìn)行9．下列關(guān)于各圖像的解釋或得出的結(jié)論不正確的是A．由甲圖可知，反應(yīng)在t1時(shí)刻可能改變了壓強(qiáng)或使用了催化劑B．由乙圖可知，反應(yīng)在m點(diǎn)可能達(dá)到了平衡狀態(tài)C．由丙圖可知，C點(diǎn)：v正>v逆D．由丁圖可知，交點(diǎn)A表示反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)，此時(shí)v正=v逆10．下列敘述與圖對(duì)應(yīng)的是A．對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng)：，圖①表示在時(shí)刻充入了一定量的，平衡逆向移動(dòng)B．由圖②可知，、滿足反應(yīng)：；C．圖③表示的反應(yīng)方程式為D．若，對(duì)于反應(yīng)

，圖④y軸可以表示Y的百分含量11．利用甲烷可減少污染，反應(yīng)原理如下：。時(shí)，將與的混合氣體置于恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示。下列說法正確的是A．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)且點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．若，則產(chǎn)生的量一定是：段段C．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小：D．d點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率12．燃煤廢氣中的轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為：，一定條件下，現(xiàn)有兩個(gè)體積均為2.0L恒容密閉容器甲和乙，在容器甲中充入1mol和3mol，在容器乙中充入2mol和6mol，發(fā)生上述反應(yīng)并達(dá)到平衡。該反應(yīng)中的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖1所示；容器甲中，在不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖2所示。下列說法正確的是A．圖1中，表示乙容器的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的是曲線BB．圖1中，逆反應(yīng)速率：狀態(tài)I<狀態(tài)ⅡC．圖2中，a點(diǎn)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．圖2中，對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)小于對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)1．反應(yīng)的，下列判斷正確的是A．在常溫下能自發(fā)進(jìn)行 B．在高溫下能自發(fā)進(jìn)行C．在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行 D．時(shí)，能自發(fā)進(jìn)行2．下列關(guān)于焓判據(jù)和熵判據(jù)的說法中，正確的是A．吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程B．的反應(yīng)均是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)C．碳酸鈣分解為吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行D．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，這是熵減的過程3．綜合考慮體系的焓變和熵變可以判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。下列說法正確的是A．已知反應(yīng)的正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則B．已知反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則C．已知反應(yīng)

，則該反應(yīng)在任意條件下均不能自發(fā)進(jìn)行D．已知反應(yīng)

，則該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行4．氨對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)有著重要意義，也是重要的化工原料。合成氨的生產(chǎn)流程示意如下。下列說法不正確的是A．控制原料氣，是因?yàn)橄鄬?duì)易得，適度過量可提高轉(zhuǎn)化率B．合成氨一般選擇進(jìn)行，鐵觸媒的活性最大，原料氣平衡轉(zhuǎn)化率高C．熱交換的目的是預(yù)熱原料氣，同時(shí)對(duì)合成的氨氣進(jìn)行降溫利于液化分離D．壓縮機(jī)加壓是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率5．硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生反應(yīng)：。下列說法正確的是A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，恒溫恒壓下充入一定量惰性氣體，的平衡轉(zhuǎn)化率減小B．硫酸工業(yè)生產(chǎn)采用常壓，是因?yàn)樵龃髩簭?qiáng)不利于提高的產(chǎn)率C．為提高的平衡轉(zhuǎn)化率，向反應(yīng)容器中通入越多越好D．在提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率上對(duì)溫度的要求是一致的6．發(fā)生如下反應(yīng)：，一定溫度時(shí)，在容積固定的容器中加入一定量的和，該反應(yīng)中的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是A．B．由到的過程，的轉(zhuǎn)化率增大C．由到的過程，平衡常數(shù)減小D．當(dāng)體系中氣體的密度保持不變，該反應(yīng)達(dá)到平衡7．對(duì)于反應(yīng)，壓強(qiáng)與溫度對(duì)于C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如下圖：下列判斷正確的是A．

B．

C．

D．

8．根據(jù)相應(yīng)的圖像，下列相關(guān)說法正確的是

A．由圖甲可知反應(yīng)，且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)外界條件對(duì)平衡影響關(guān)系如圖乙所示，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且C．物質(zhì)的含量和壓強(qiáng)關(guān)系如圖丙所示，可知F點(diǎn)D．速率和反應(yīng)條件關(guān)系如圖丁，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且D一定不是氣體9．在一恒容的密閉容器中充入CO2、CH4使其起始濃度均為0.1mol/L，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，測(cè)得平衡時(shí)CH4轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，下列有關(guān)說法中不正確的是A．時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.64 B．壓強(qiáng)：C．壓強(qiáng)為時(shí)，在y點(diǎn)： D．上述反應(yīng)的10．一定條件下將和按物質(zhì)的量之比充入反應(yīng)容器，發(fā)生反應(yīng)：。其他條件相同時(shí)分別測(cè)得的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨溫度變化的曲線如圖。下列說法正確的是A．B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)減小D．其他條件不變，體積變?yōu)樵瓉淼?.5倍，增大為原來的2倍11．在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：，有關(guān)下列圖像的說法錯(cuò)誤的是A．若，則圖a表示減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)的速率圖B．在圖b中，虛線的反應(yīng)條件可能是使用了催化劑C．依據(jù)圖c可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．若，由圖d中可知12．一定條件下，向密閉恒容容器中加入1.0mol·L-1X，發(fā)生反應(yīng)

ΔH＜0，反應(yīng)到8min時(shí)達(dá)到平衡；在14min時(shí)改變體系的溫度，16min時(shí)建立新平衡。X的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．0～8min用Y表示該反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·min-1B．8min時(shí)達(dá)到平衡，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5C．14min時(shí)，改變的反應(yīng)條件是降低了溫度D．16min時(shí)的正反應(yīng)速率比8min時(shí)的正反應(yīng)速率大13．在恒容密閉容器甲、乙中，分別充入、的，與足量碳粉在不同溫度下發(fā)生反應(yīng)：。的平衡物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A．曲線I對(duì)應(yīng)的是乙容器B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)關(guān)系：C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的平衡常數(shù)：D．時(shí)，若容器乙中、均為，則14．工業(yè)上有一種“降碳”方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

H=49kJ/mol。保持溫度不變，在容積為2L密閉容器中，充1molCO2和3molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示：(1)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為，平衡常數(shù)表達(dá)式。(2)下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。A．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率C．CH3OH和H2O的濃度之比保持不變D．不再改變(3)下列措施可以增大CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是。A．在原容器中再充入1molCO2

B．在原容器中再充入1molH2C．在原容器中充入lmol氦氣

D．使用更有效的催化劑E．?dāng)U大容器的容積

F．將水蒸氣從體系中分離(4)一定比例的合成氣在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)12小時(shí)。體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如圖所示。溫度為470K時(shí)，圖中P點(diǎn)(填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài)。490K之后，甲醇產(chǎn)率下降的原因是。15．丙烯是三大合成材料的基本原料之一，可由異丙醇催化脫水或丙烷催化脫氫制得?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ．異丙醇催化脫水制丙烯主要反應(yīng)如下：i．C3