第34講-化學(xué)反應(yīng)的方向、合成氨條件的選擇(原卷版)

備戰(zhàn)2023年高考化學(xué)【一輪·夯實(shí)基礎(chǔ)】復(fù)習(xí)精講精練第34講化學(xué)反應(yīng)的方向、合成氨條件的選擇【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1．了解反應(yīng)的自發(fā)性和熵的定義及應(yīng)用。2．能利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)以及平衡移動(dòng)的方向。3．了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?！局R(shí)精講】考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)方向的判斷1．自發(fā)反應(yīng)(1)含義：在一定條件下，不需要借助光、電等外力作用就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為自發(fā)反應(yīng)。(2)特點(diǎn)：2．熵和熵變的含義(1)熵的含義熵是衡量一個(gè)體系混亂度的物理量。用符號(hào)eq\a\vs4\al(S)表示。(2)影響熵大小的因素。①相同條件下，物質(zhì)不同熵不同。②同一物質(zhì)：S(g)>S(l)>S(s)。(3)熵變的含義①熵變是反應(yīng)前后體系熵的變化，用ΔS表示。②熵變＝生成物的總熵－反應(yīng)物的總熵。③化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。3．化學(xué)反應(yīng)方向的判斷(1)判據(jù)(ΔG＝ΔH－TΔS)(2)一般規(guī)律①ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；②ΔH>0，ΔS<0的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時(shí)，溫度對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)ΔH<0，ΔS<0時(shí)，低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔH>0，ΔS>0時(shí)，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?！纠}1】實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化：下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0【例題2】下列反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2O3(g)=3O2(g)ΔH＜0B．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)ΔH＞0C．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＜0D．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＞0【例題3】已知：ΔG＝ΔH－TΔS，當(dāng)ΔG<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，ΔG>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。下列說(shuō)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(jìn)行的反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)【例題4】CO2催化加氫制取甲醇的研究，對(duì)于環(huán)境、能源問(wèn)題都具有重要的意義。反應(yīng)如下：反應(yīng)ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－58kJ·mol－1反應(yīng)ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋42kJ·mol－1下列說(shuō)法不正確的是()A．增大氫氣濃度能提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率B．增大壓強(qiáng)，有利于向生成甲醇的方向進(jìn)行，反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)增大C．升高溫度，生成甲醇的速率加快，反應(yīng)ⅱ的限度同時(shí)增加D．選用理想的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比率考點(diǎn)二工業(yè)合成氨1．控制反應(yīng)條件的目的(1)促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行：通過(guò)控制反應(yīng)條件，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。(2)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行：通過(guò)控制反應(yīng)條件，也可以減緩化學(xué)反應(yīng)速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生或抑制副反應(yīng)的發(fā)生，從而抑制有害的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。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(guò)改變反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)(或濃度)、固體的表面積以及使用催化劑等措施控制反應(yīng)速率。(2)提高轉(zhuǎn)化率的措施通過(guò)改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)(或濃度)等改變可逆反應(yīng)的限度，從而提高轉(zhuǎn)化率。3．下圖是工業(yè)合成氨的工藝，根據(jù)流程解答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)合成氨是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其熱化學(xué)方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式分析哪些措施可以提高合成氨的反應(yīng)速率？哪些措施可以提高氮?dú)饣驓錃獾霓D(zhuǎn)化率？(2)工業(yè)合成氨中，使用鐵觸媒作催化劑。①鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是什么？②鐵觸媒能提高氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率嗎？簡(jiǎn)述理由。③鐵觸媒能提高反應(yīng)混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)嗎？(3)合成氨時(shí)選擇500℃而不采用常溫主要考慮什么因素？(4)合成氨時(shí)一般采用的壓強(qiáng)為10～30MPa的原因是什么？(5)合成氨工業(yè)中，為提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，還采取哪些措施？(6)綜合考慮——選擇適宜的生產(chǎn)條件a．溫度：400～500℃ b．壓強(qiáng)：10～30MPac．投料比：eq\f(n（N2）,n（H2）)＝eq\f(1,2.8) d．以鐵觸媒作催化劑e．采用循環(huán)操作提高原料利用率【例題5】合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)此圖分析合成氨工業(yè)最有前途的研究方向是()A．提高分離技術(shù)B．研制耐高壓的合成塔C．研制低溫催化劑D．探索不用N2和H2合成氨的新途徑【例題6】一定條件下，反應(yīng)：6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)的數(shù)據(jù)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH＞0B．達(dá)平衡時(shí)，3v正(H2)＝v逆(CO2)C．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K大于c點(diǎn)D．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的H2的平衡轉(zhuǎn)化率為90%【例題7】N2和H2生成NH3的反應(yīng)為eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ·mol－1在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程如下(*表示吸附態(tài))：化學(xué)吸附：N2(g)→2N*；H2(g)2H*表面反應(yīng)：N*＋H*NH*；NH*＋H*NHeq\o\al(*,2)；NHeq\o\al(*,2)＋H*NHeq\o\al(*,3)脫附：NHeq\o\al(*,3)NH3(g)其中，N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請(qǐng)回答：(1)有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有______(填字母)。A．低溫B．高溫C．低壓D．高壓E．催化劑(2)為各組分的平衡分壓，如p為平衡總壓，為平衡系統(tǒng)中氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，N2、H2起始物質(zhì)的量之比是1∶3，反應(yīng)在恒定溫度和總壓強(qiáng)p(單位是Pa)下進(jìn)行，NH3的平衡產(chǎn)率是w，用分壓代替物質(zhì)的濃度計(jì)算平衡常數(shù)為Kp，Kp＝________?！菊骖}演練】1．（2022·湖北·高考真題）硫代碳酸鈉能用于處理廢水中的重金屬離子，可通過(guò)如下反應(yīng)制備：，下列說(shuō)法正確的是（）A．不能被氧化 B．溶液顯堿性C．該制備反應(yīng)是熵減過(guò)程 D．的熱穩(wěn)定性比的高2．（2022·江蘇·高考真題）用尿素水解生成的催化還原，是柴油機(jī)車(chē)輛尾氣凈化的主要方法。反應(yīng)為，下列說(shuō)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(shí)際應(yīng)用中，加入尿素的量越多，柴油機(jī)車(chē)輛排放的尾氣對(duì)空氣污染程度越小3．（2022·浙江·高考真題）AB型強(qiáng)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AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓變和熵變分別為ΔH和ΔS。對(duì)于不同組成的AB型強(qiáng)電解質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．ΔH和ΔS均大于零B．ΔH和ΔS均小于零C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零4．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業(yè)的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過(guò)催化氧化生產(chǎn)HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)；在高溫或放電條件下，N2與O2反應(yīng)生成NO，NO進(jìn)一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過(guò)量的NOx和水體中過(guò)量的NH、NO均是污染物。通過(guò)催化還原的方法，可將煙氣和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2，也可將水體中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2。對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說(shuō)法正確的是（）A．該反應(yīng)的ΔH<0，ΔS<0B．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=C．使用高效催化劑能降低反應(yīng)的焓變D．其他條件相同，增大，NO的轉(zhuǎn)化率下降5．（2021·浙江·高考真題）相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是（）A． B．C．D．6．（2020·江蘇·高考真題）反應(yīng)可用于純硅的制備。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)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1molSi需消耗D．用E表示鍵能，該反應(yīng)7．（2022·湖南·高考真題）鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)沸點(diǎn)答下列問(wèn)題：(1)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(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是____________。A． B．C．D．(2)與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_(kāi)________________；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_________________。(3)“除釩”過(guò)程中的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________；“除硅、鋁”過(guò)程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_________________。(4)“除釩”和“除硅、鋁”的順序________(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。(5)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_______。A．高爐煉鐵 B．電解熔融氯化鈉制鈉 C．鋁熱反應(yīng)制錳 D．氧化汞分解制汞8．（2021·浙江·高考真題）含硫化合物是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上的常用化學(xué)品。請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量：。判斷該反應(yīng)的自發(fā)性并說(shuō)明理由_________________。(2)已知。時(shí)，在一恒容密閉反應(yīng)器中充入一定量的和，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測(cè)得、和的濃度分別為、和。①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______。②平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______。(3)工業(yè)上主要采用接觸法由含硫礦石制備硫酸。①下列說(shuō)法正確的是_______。A．須采用高溫高壓的反應(yīng)條件使氧化為B．進(jìn)入接觸室之前的氣流無(wú)需凈化處理C．通入過(guò)量的空氣可以提高含硫礦石和的轉(zhuǎn)化率D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率②接觸室結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中1~4表示催化劑層。圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過(guò)程的是_______。A． B．

C．

D． E.

F.

G.③對(duì)于放熱的可逆反應(yīng)，某一給定轉(zhuǎn)化率下，最大反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為最適宜溫度。在圖3中畫(huà)出反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度(曲線(xiàn)Ⅰ)、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(曲線(xiàn)Ⅱ)的關(guān)系曲線(xiàn)示意圖(標(biāo)明曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ)_______。(4)一定條件下，在溶液體系中，檢測(cè)得到pH-時(shí)間振蕩曲線(xiàn)如圖4，同時(shí)觀察到體系由澄清→渾濁→澄清的周期性變化。可用一組離子方程式表示每一個(gè)周期內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程，請(qǐng)補(bǔ)充其中的2個(gè)離子方程式。Ⅰ.Ⅱ.①_________________；Ⅲ.；Ⅳ.②_________________。【課后精練】第I卷（選擇題）1．（2022·浙江紹興期末）固體溶于水可表示為，其焓變和熵變分別為和，已知：；；且(反應(yīng)后)(反應(yīng)前)下列說(shuō)法正確的是（）A．和均大于零B．和均小于零C．小于零，大于零D．大于零，小于零2．（2022·上海市張堰中學(xué)期末）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室(見(jiàn)圖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)、b兩處的混合氣體成分含量相同，溫度不同B．c、d兩處的混合氣體成分含量不同，溫度相同C．熱交換器的作用是預(yù)熱待反應(yīng)的氣體，冷卻反應(yīng)后的氣體D．c處氣體經(jīng)熱交換后再次催化氧化的目的是提高SO2的轉(zhuǎn)化率3．（2022·江蘇南京·高三階段練習(xí)）隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，燃油汽車(chē)都已經(jīng)裝上了尾氣處理裝置。汽車(chē)尾氣在催化劑作用下可發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，△H﹤0B．反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為C．反應(yīng)中每消耗1molNO轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于D．實(shí)際應(yīng)用中，加入高效催化劑的量越多，燃油汽車(chē)排放的尾氣對(duì)空氣污染程度越小4．（2022·廣西·北海市教育教學(xué)研究室）合成氨反應(yīng)為

。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）A．催化劑增大了正、逆反應(yīng)的活化能B．升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大C．正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D．反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進(jìn)行可提高的平衡轉(zhuǎn)化率5．（2022·專(zhuān)題練習(xí)）下列說(shuō)法不正確的是（）A．反應(yīng)4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的ΔH<0B．反應(yīng)H2S(g)+ZnO(s)=H2O(g)+ZnS(s)在一定條件下可自發(fā)進(jìn)行，且ΔS<0，則ΔH>0C．反應(yīng)3C(s)+CaO(s)=CaC2(s)+CO(g)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH>0D．SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)必須在高溫下反應(yīng)才能發(fā)生，則ΔH>06．（2022·廣西玉林期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．常溫下，加水稀釋0.1mol·L1醋酸溶液，溶液中所有離子濃度均減少。B．升高溫度和增大濃度都可以提高反應(yīng)體系內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)C．常溫下，反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)

ΔH=-57.3kJ·mol-1，若將含1molCH3COOH與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3kJ7．（2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè)）研究氮氧化物的形成、利用、轉(zhuǎn)化與消除有著重要意義。下列說(shuō)法正確的是（）A．放電時(shí)能發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)

ΔH>0，說(shuō)明該反應(yīng)ΔS<0B．用NaOH溶液吸收NO和NO2制備N(xiāo)aNO2，增加氣體流速能提高氮氧化物利用率C．NO2與N2O4平衡體系中存在2NO2(g)N2O4(g)，壓縮體積至新平衡(保持溫度不變)，混合氣體顏色變深D．汽車(chē)環(huán)保尿素[CO(NH2)2]用于消除NO2污染生成CO2、N2和H2O，生成1molN2轉(zhuǎn)移8mole-8．（2022·江蘇·淮海中學(xué)）對(duì)于反應(yīng)

，下列說(shuō)法正確的是（）A．該反應(yīng)的，B．反應(yīng)平衡常數(shù)可表示為C．使用高效催化劑能降低反應(yīng)的活化能和焓變D．將部分分離出來(lái)，轉(zhuǎn)化率和均增大9．（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定，下列說(shuō)法不正確的是（）A．在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向B．溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行C．反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D．固體的溶解過(guò)程與熵變有關(guān)10．（2022·福建·莆田華僑中學(xué)）已知某反應(yīng)的ΔH＜0、ΔS＞0，對(duì)此反應(yīng)敘述正確的是（）A．該反應(yīng)在任何情況下均能自發(fā)進(jìn)行B．該反應(yīng)在任何情況下均不能自發(fā)進(jìn)行C．該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行D．條件不足，無(wú)法判斷11．（2022·河南鄭州）近年來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)彗星上存在氨，或許可以揭示彗星與地球生命起源的關(guān)系。下列有關(guān)氨的說(shuō)法正確的是（）A．NH3屬于弱電解質(zhì)B．液氨汽化時(shí)，放出熱量C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在高溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H>0D．氨水顯堿性，是由于發(fā)生：NH3+H2ONH3?H2O+OH-12．（2022·河南南陽(yáng)期末）下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及判據(jù)的說(shuō)法中不正確的是（）A．ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

ΔH=+185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但焓變或熵變不可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)就是無(wú)法進(jìn)行的反應(yīng)13．（2022·重慶巴蜀中學(xué)）通過(guò)以下兩步反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)分解產(chǎn)物的分離。下列說(shuō)法正確的是（）A．氨氣分子的電子式為B．反應(yīng)的C．上述兩步反應(yīng)的均大于0，任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行D．上述兩個(gè)反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，共有三種物質(zhì)含有極性共價(jià)鍵14．（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說(shuō)法中正確的是（）A．鐵觸媒作催化劑可加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動(dòng)B．升高溫度可以加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動(dòng)C．增大壓強(qiáng)能縮短達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時(shí)間D．合成氨采用的壓強(qiáng)是10~30MPa，因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最高15．（2022·江蘇·高三專(zhuān)題練習(xí)）750℃時(shí)，和發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的方程式分別如下：①；②；下列說(shuō)法正確的是（）A．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為B．反應(yīng)②的C．如希望盡可能轉(zhuǎn)化為NO，可利用催化劑的選擇性D．反應(yīng)②的16．（2022·浙江期中）已知放熱反應(yīng)，若起始時(shí)按和物質(zhì)的量比2：1投料，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率(%)隨溫度和壓強(qiáng)變化如下表：溫度/℃平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa2.5MPa5MPa40099.299.699.799.899.945097.598.999.299.599.650093.596.997.898.699.0下列說(shuō)法不正確的是（）A．反應(yīng)過(guò)程中，和的轉(zhuǎn)化率始終相等B．降低溫度或增大壓強(qiáng)，可使的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%C．其他條件不變，升高溫度，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大D．實(shí)際生產(chǎn)中，該反應(yīng)常采用400~500℃、常壓并使用催化劑第II卷（非選擇題）17．（2022·陜西西安·高三開(kāi)學(xué)考試）氮及其化合物與人類(lèi)生產(chǎn)生活息息相關(guān)。(1)氮?dú)庠诶纂姷淖饔孟?，生成氮的氧化物，再?jīng)復(fù)雜變化形成能供給植物營(yíng)養(yǎng)的硝酸鹽。涉及的部分反應(yīng)：I．2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)△H1=-116.1kJ·mol-1；II．HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)=3HNO2(aq)△H2=-75.9kJ·mol-1；III．3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H3；①△H3=__________kJ·mol-1。②將兩個(gè)充有等量NO2的A、B燒瓶，分別放入兩個(gè)盛有等量的水的燒杯中，待氣體顏色穩(wěn)定后，若向右邊的燒杯中加入5.0g硝酸銨晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(略去鐵架臺(tái)等)，則觀察到B燒瓶中氣體顏色_______(填“變深”、“不變”或“變淺”)，其原因是______________________。(2)氮?dú)馐巧a(chǎn)氮肥的主要原料。①實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH3。2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g)△H＞0，該反應(yīng)在_______(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明理由：________________。②已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1，工業(yè)合成氨通常選擇30MPa左右，700K左右，以鐵觸媒為催化劑，分析工業(yè)合成氨時(shí)不選用更高的壓強(qiáng)或更高的溫度的可能原因：____________________。(3)CO和NO是汽車(chē)尾氣中的主要污染物，將它們轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)是重要的研究課題。已知：在25℃時(shí)，IV．2NO(g)N2(g)+O2(g)△H4=-180.5kJ·mol-1K4V．CO(g)+O2(g)CO2(g)△H5=-283.0kJ·mol-1K5①25℃時(shí)，反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K6=____________(填含K4、K5的代數(shù)式)。②在某恒溫恒壓的條件下，向密閉容器中充入2molNO和2molCO，僅發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，此時(shí)混合氣體的總體積為1L，在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為40%，則該條件下的平衡常數(shù)K′6=____________(保留兩位有效數(shù)字)。18．（2022·遼寧·鐵嶺市清河高級(jí)中學(xué)）Ⅰ．恒溫下，在容積為2L的恒容密閉容器A中通入1mol與1mol的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：

，5min時(shí)，達(dá)到平衡，若平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為0.4mol(1)平衡時(shí)的速率為_(kāi)______。(2)此溫度時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______。(3)平衡時(shí)與起始時(shí)壓強(qiáng)之比_______。(4)該反應(yīng)在什么溫度下_______(填“高溫”“低溫”“任何溫度”)自發(fā)進(jìn)行。Ⅱ．在一定容積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6(5)800℃在恒容密閉容器中放入混合物，各物質(zhì)的濃度為，，，，此時(shí)_______(填“=”“＞”“＜”或“不能確定”)，該反應(yīng)正反應(yīng)為_(kāi)______熱。19．（2022·天津一中期末）(一)高效利用能源并且減少的排放，對(duì)完成“碳中和”的目標(biāo)有重要意義。Ⅰ.可用下列方法把轉(zhuǎn)化成甲醇燃料(1)①

②

反應(yīng)①在_______(選填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)下，易自發(fā)進(jìn)行。Ⅱ.利用與合成甲醇涉及的主要反應(yīng)如下：a.

b.

試回答下列問(wèn)題：(2)已知

，則_______(3)向剛性容器中充入一定量的和，在不同催化劑(Cat.1，Cat.2)下經(jīng)相同反應(yīng)時(shí)間，的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性[甲醇的選擇性]隨溫度的變化如圖所示：①由圖可知，催化效果Cat.1_______Cat.2(填“>”“<”或“=”)。②在210~270℃間，的選擇性隨溫度的升高而下降，請(qǐng)寫(xiě)出一條可能原因_______。(4)一定條件下，向剛性容器中充入物質(zhì)的量之比為1∶3的和發(fā)生上述反應(yīng)。有利于提高甲醇平衡產(chǎn)率的條件是_______(填標(biāo)號(hào))。A．高溫高壓 B．低溫高壓 C．高溫低壓 D．低溫低壓(二)2021年我國(guó)制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉?wèn)題：在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的和1mol，起始?jí)簭?qiáng)為0.2MPa時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：Ⅰ.

Ⅱ.

(5)下列說(shuō)法正確的是________A．平衡時(shí)向容器中充入惰性氣體，反應(yīng)Ⅰ的平衡逆向移動(dòng)B．混合氣體的密度保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡C．將炭塊粉碎，可加快反應(yīng)速率D．平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)可能大于(6)反應(yīng)平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為50%，CO的物質(zhì)的量為0.1mol。此時(shí)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=_______MPa(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。20．（2022·山東德州階