專題二十八化學反應進行的方向化學反應的調控解密高考化學（新教材2019）

2023——2024年解密高考化學大一輪復習精講案第七章化學反應速率和化學平衡專題二十八化學反應進行的方向化學反應的調控第一板塊明確目標課標要求核心素養(yǎng)認識化學平衡的調控在生產、生活和科學研究中的重要作用。知道化學反應是有方向的，知道化學反應的方向與反應的焓變和熵變有關。變化觀念與平衡思想宏觀辨識與微觀探析科學精神與社會責任證據推理及模型認知第二板塊夯實基礎考點一化學反應的方向1．自發(fā)反應在一定條件下，無需外界幫助就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。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，不同物質有不同的熵值；同一種物質在不同狀態(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(反應物)。化學反應的ΔS越大，越有利于反應____________。3．判斷化學反應方向的判據ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0時，反應____自發(fā)進行；ΔG＝0時，反應處于______狀態(tài)；ΔG>0時，反應______自發(fā)進行。【易錯辨析】1．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學反應進行的方向()2．因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應能否自發(fā)進行的判據()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()考點二化學反應的調控——工業(yè)合成氨1．化工生產適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學反應速率分析既不能過快，又不能太慢從化學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，從而降低生產成本從實際生產能力分析如設備承受高溫、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．控制反應條件的基本措施(1)控制化學反應速率的措施通過改變反應體系的溫度、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控反應速率。(2)提高轉化率的措施通過改變可逆反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)等改變可逆反應的限度，從而提高轉化率。3．工業(yè)合成氨反應的適宜條件(1)理論分析增大合成氨的反應速率和提高平衡混合物中氨的含量對反應條件的要求不盡相同：對合成氨反應的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應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(物質的量之比)為1∶2.8?！敬鸢浮靠键c一化學反應的方向2．(1)>>(2)自發(fā)進行3．能平衡不能【易錯辨析】1．×2.×3.×考點二化學反應的調控——工業(yè)合成氨(1)增大反應物濃度高溫高壓增大反應物濃度、減小生成物濃度低溫高壓無影響考點一化學反應的方向1.下列關于判斷過程的方向的說法正確的是(

)A.所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應

B.高溫高壓下可以使石墨轉化為金剛石是自發(fā)的化學反應

C.由能量判據和熵判據組合而成的復合判據，將更適合于所有的過程

D.同一物質的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【答案】C

【解析】A.反應能否自發(fā)取決于焓變和熵變的復合判據，對于吸熱反應，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，反應是不自發(fā)的，故B錯誤；

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

D.同一物質的固、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△G<0，反應能自發(fā)進行，△G>0反應不能自發(fā)進行。下列說法中正確的是(

)A.非自發(fā)反應在任何條件下都不能發(fā)生

B.熵增加且放熱的反應一定是自發(fā)反應

C.自發(fā)反應一定是熵增加的反應，非自發(fā)反應一定是熵減小或不變的反應

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

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

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

C.熵增加的反應不一定自發(fā)進行，單一判據不夠全面，故C錯誤；

D.吸熱反應、放熱反應均可能自發(fā)進行，單一判據不夠全面，故D錯誤。

故選B。3.下列有關說法正確的是(

)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，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，所以熵值減小△S<04.在其他條件不變時，只改變某一條件，化學反應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表示物質的量，α表示平衡轉化率)，據此分析下列說法正確的是(

)

A.在圖象反應Ⅰ中，說明正反應為吸熱反應

B.在圖象反應Ⅰ中，若p1>p2，則此反應的△S>0

C.在圖象反應Ⅱ中，說明該正反應為吸熱反應

D.在圖象反應【答案】D

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

B.根據圖象反應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的轉化率增大，說明平衡正向移動，則a+1>c，所以正反應是熵減的反應，故B錯誤；

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

D.根據圖象反應Ⅲ知，增大壓強，A的轉化率不變，說明反應前后氣體計量數之和相等，則a+1=c，則反應前后熵不變；若T15.課本里介紹的合成氨技術叫哈伯法，是德國諾貝爾化學獎獲得者哈伯發(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，所以該反應一定能自發(fā)進行

B.因為△S<0，所以該反應一定不能自發(fā)進行

C.在高溫下進行是為了提高反應物的轉化率

D.使用催化劑加快反應速率是因為催化劑降低了反應的△H

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

a.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1

c.容器內壓強保持不變

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的量對工業(yè)合成氨反應的影響。實驗結果如圖所示(圖中T表示溫度，n表示H2物質的量)

①圖象中T2和T1的關系是：T2__________T1(填“>，

②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N2的轉化率最高的是______(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此條件下該反應的化學平衡常數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，化學平衡將向_______反應方向移動(【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)反應是否能進行應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.合成氨的反應是放熱反應，高溫下平衡逆向移動，不能提高反應物的轉化率，能加快反應速率，故錯誤；

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

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

b.不同物質表示的正逆速率之比等于化學計量數之比，故錯誤；

c.隨反應進行混合氣體總物質的量減小，恒溫恒容下混合氣體的壓強隨反應進行而減小，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反應為放熱反應，溫度升高化學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，低溫轉化率高，T2<T1，故其他條件相同時，T2曲線上的轉化率大題T1曲線上的轉化率；

相同溫度時，H2越多，氮氣轉化率越大，故正確選項是c；

(4)①由表中數據可以知道，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(1)工業(yè)制硫酸的核心反應是：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生水煤氣，C(s)+H2O(g)CO(g)+①該反應在___________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，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(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氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)?+?O2(g)?2NO(g)?ΔH>0①該溫度下，某時刻測得容器內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，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.反應前后氣體分子數不等，故容器中的壓強不變可以作為平衡的判斷標志，故C正確；

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

(3)①該溫度下，某時刻測得容器內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×考點二化學反應的調控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)合成氨的反應是可逆的，選擇500℃左右的較高溫度能使反應逆向進行，不利于化學平衡的正向移動，使用該溫度主要是考慮催化劑的催化效率以及反應速率等知識，所以不能用化學平衡移動原理解釋，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，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，是壓強對化學平衡的影響導致的，且存在可逆反應，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化率而采取措施是

(

)

A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③④【答案】B

【解析】反應原理為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】該反應為放熱反應，且是氣體體積減小的反應；在測定NO2的相對分子質量時，應生成盡可能多的NO2，所以盡可能的使平衡向左移動，據此分析解答。

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.增大壓強甲醇轉化率增大

B.b點反應速率υ正?=υ逆

C.平衡常數K(75℃)【答案】B

【解析】A.反應是氣體分子數減小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，甲醇轉化率增大，故A正確；

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

C.由圖像可知，d點和e點反應達到平衡，平衡后升高溫度，CO的轉化率降低，平衡逆向移動，則該反應正反應為放熱反應，則升高溫度，平衡常數減小，即平衡常數K(75℃)>K(85℃)；升高溫度，反應速率增大，所以反應速率υb<5.已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)?ΔH=?197.8?kJ·mol?1。起始反應物為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平衡轉化率增大

B.在不同溫度、壓強下，轉化相同物質的量的SO2所需要的時間相等

C.使用催化劑可以縮短反應達到平衡所需的時間

【答案】B

【解析】從表中數據可知，，當壓強一定時，降低溫度，SO2的平衡轉化率增大，故A正確;

B.在不同溫度、壓強下，由于反應速率不一定相同，所以轉化相同物質的量的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速率，從而可以縮短反應達到平衡所需的時間，故C正確;

D.在常壓下，SO2的平衡轉化率已經接近100%，若采用增大壓強的方法，雖然能提高轉化率，但提高的幅度并不大，且會消耗更多的能量，增加生產成本，所以工業(yè)生產通常不采取加壓措施來提高其轉化率，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)的關系曲線如圖。下列說法正確的是A.通過增高反應爐的高度，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△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，主要副產物有丙烯醛(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(C3H①②兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是________；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是________。(2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應的溫度為460℃。低于460℃時，丙烯腈的產率________(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產率，判斷理由是________；高于460℃時，丙烯腈產率降低的可能原因是________(雙選，填標號)。A.催化劑活性降低B.平衡常數變大C.副反應增多D.反應活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(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)兩個反應均為放熱量大的反應；降低溫度、降低壓強

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

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

A.催化劑在一定溫度范圍內活性較高，若溫度過高，活性降低，故A正確；

B.由圖象可知，升高溫度平衡常數變小，故B錯誤；

C.根據題意，副產物有丙烯醛，催化劑活性降低，副反應增多，導致產率下降，故C正確；

D.反應活化能的大小不影響平衡，故D錯誤；

(3)根據圖象可知，當n(氨)n(丙烯)約為1時，該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低；根據化學反應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R(g)?P(g)。反應歷程(如圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法a不正確的是(

)A.使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行

B.反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大

C.使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡

D.使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大【答案】C

【解析】A.結合圖像中出現的波峰，兩種催化劑均出現四個波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行，故A正確；

B.反應物的總能量高于生成物的總能量為放熱反應，故該反應是放熱反應，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時反應速率更快，反應體系更快達到平衡，故C錯誤；

D.由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應速率較快，后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高反應速率較慢，所以使用Ⅰ時，反應過程中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：2A(g)+B(g)?2C(g)，往密閉容器中以n(A)：n(B)=2：1通入兩種反應物，15min后A在四溫度下的轉化率如下表所示，且T1<T2溫度TTTT轉化率10%70%70%60%A.該反應是吸熱反應

B.T溫度時(T2<T<T3)，A的轉化率是70%

C.T3溫度下，若反應在15min后繼續(xù)進行，則A的轉化率變大

D.T4溫度反應【答案】D

【解析】A.溫度升高，反應速率加快，由表格數據可知，T1、T2溫度下15min時未達平衡，T3、T4溫度下15min時反應已經達到平衡，為平衡轉化率，隨升高溫度平衡轉化率減小，則升高溫度，平衡左移，即該反應為放熱反應，故A錯誤；

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

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

D.T4溫度反應15min后已達到平衡，若c(B)=0.5mol?L?1，設A、B的起始濃度分別為2c、c，A的轉化率為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的轉化率，即x值越小，CH4的轉化率越大，則

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

vb正>C.由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉化率增大，說明正反應為吸熱反應，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對應的平衡常數：

Ka<D.該反應為氣體分子數增大的反應，反應進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當容器內壓強不變時，反應達到平衡狀態(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

2COg+2H2g=CO2B.

CO2g+4H2g=CH4g+2C.由圖可知溫度范圍約為450～550℃時二氧化碳實際轉化率趨近于平衡轉化率，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化率，增大壓強反應I平衡正向移動，可提高二氧化碳的平衡轉化率，均能使5.（2023·浙江）一定條件下，1?苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可與HCl反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應Ⅰ、Ⅲ為放熱反應)下列說法不正確的是（）A.反應焓變：反應Ⅰ>反應Ⅱ

B.反應活化能：反應Ⅰ<反應Ⅱ

C.增加HCl濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物Ⅰ的比例

D.選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ【答案】C

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

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

C.增大反應物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，則平衡時產物Ⅱ和產物I的比例都減小，故C錯誤;

D.根據圖知，相對較短的反應時間內成為I的占比較大，所以選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物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。反應為，下列說法正確的是(

)A.上述反應

B.上述反應平衡常數

C.上述反應中消耗，轉移電子的數目為

D.實際應用中，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，該反應是一個氣體分子數增大的反應，是熵增反應，故，故A錯誤；

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

氨氣，轉移電子，則反應消耗氨氣轉移電子數為，故C錯誤；

D.加入尿素越多，產生氨氣越多，產生的污染增大，故D錯誤；

故選：。7.（2022·浙江）型強電解質在水中的溶解可視作特殊的化學反應表示為，其焓變和熵變分別為和。對于不同組成的型強電解質，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系。若是前者占主導，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）反應可用于純硅的制備。下列有關該反應的說法正確的是(

)A.該反應、

B.該反應的平衡常數

C.高溫下反應每生成需消耗

D.用表示鍵能，該反應【答案】B

【解析】A.該反應為氣體體積增大的反應，則，故A錯誤；

B.為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則反應的平衡常數，為純固體，不出現的表達式中，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.焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，則該反應，故D錯誤；

故選：。

9.（2021·江蘇）制備水煤氣的反應

，下列說法正確的是(

)A.該反應

B.升高溫度，反應速率增大

C.恒溫下，增大總壓，的平衡轉化率不變

D.恒溫恒壓下，加入催化劑，平衡常數增大【答案】B

【解析】A.該反應的正反應是氣體體積增大的反應，所以，故A錯誤；

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

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

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

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

)A.一定溫度下，反應能自發(fā)進行，該反應的

B.氫氧燃料電池的負極反應為

C.常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗，轉移電子的數目為

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

【解析】A.該反應前后氣體體積減小，則，如果該反應能自發(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，如果電解質溶液呈酸性，則負極反應式為、正極反應式為，如果是堿性電解質，負極反應式為、正極反應式為，故B錯誤；

C.常溫常壓下，氣體摩爾體積大于，的氫氣物質的量小于，則轉移電子的數目小于，故C錯誤；

D.的可通過下式估算：反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和反應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.鐵粉與硝酸反應失去電子數一定為

B.反應的、

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

B.反應為分解反應，分解反應一般吸熱，則，產生氣體，反應熵增，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、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、低密度結構材料。以鈦渣主要成分為，含少量、和的氧化物雜質為原料，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的沸點：物質沸點回答下列問題：

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

A.

B.

C.

D.

與、在的沸騰爐中充分反應后，混合氣體中各組分的分壓如表：物質分壓該溫度下，與、反應的總化學方程式為______；

隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是______。

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

“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，與反應生成

蒸餾

不能

“除釩”時需要加入，“除硅、鋁”應該放在后面

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

故選：；

根據表中數據可知，時，主要生成和，根據可知，此時氣體的壓強之比等于物質的量之比，即、和的物質的量之比約是：：，所以與、反應的總化學方程式為，

故答案為：；

隨著溫度升高，與反應生成，

故答案為：隨著溫度升高，與反應生成；

“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，

故答案為：；蒸餾；

除釩”時需要加入，“除硅、鋁”應該放在后面，

故答案為：不能；除釩”時需要加入，應后“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。

回收單質硫。將三分之一的燃燒，產生的與其余混合后反應：。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______。

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

Ⅰ

Ⅱ

總反應：

Ⅲ

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

反應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，對實驗結果幾乎無影響

B.其他條件不變時，溫度越高，的轉化率越高

中的鍵強于中的鍵

D.恒溫恒壓下，增加的體積分數，的濃度升高

若將反應Ⅲ看成由反應Ⅰ和反應Ⅱ兩步進行，畫出由反應原料經兩步生成產物的反應過程能量示意圖______。

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

在范圍內其他條件不變，的體積分數隨溫度升高發(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，而的分壓相同，反應中轉化率相同

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

【解析】該溫度下，平衡常數，

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

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

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

C.根據表中實驗數據，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，等效為降低壓強，平衡正向移動，硫化氫、甲烷的濃度減小，平衡常數不變，則氫氣的濃度減小，故D錯誤，

反應、Ⅱ均為吸熱反應，生成物的總能量高于反應物總能量，將反應Ⅲ看成由反應Ⅰ和反應Ⅱ兩步進行，由反應原料經兩步生成產物的反應過程能量示意圖為，

由表中數據可知，條件下，，說明反應Ⅱ沒有發(fā)生，即不反應，而的分壓相同，反應中轉化率相同，即的轉化率不變，

故答案為：條件下不反應，而的分壓相同，反應中轉化率相同；

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

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

相關化學鍵的鍵能數據化學鍵鍵能在一定溫度下，利用催化劑將分解為和。回答下列問題：

反應______；

已知該反應的，在下列哪些溫度下反應能自發(fā)進行？______填標號；

A.B.C.D.

某興趣小組對該反應進行了實驗探究。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此時容器內總壓為，各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。

若保持容器體積不變，時反應達到平衡，用的濃度變化表示時間內的反應速率______用含的代數式表示；

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，反應的標準平衡常數______已知：分壓總壓該組分物質的量分數，對于反應，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減小

從右往左

【解析】由反應物鍵能和生成物鍵能和可知，該反應的，

在等溫等壓的反應中時，正反應能自發(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，左側消耗生成，發(fā)生氧化反應是陽極，消耗了，右側水中得電子生成，發(fā)生還原反應，是陰極，電極反應中生成，故從右向左移動，

陽極是失電子發(fā)生氧化反應生成，則電極反應式為，

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

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

該反應分兩步完成：

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，水煤氣變換反應的平衡常數K=______。

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

(3)下列說法正確的是______。

A.通入反應器的原料氣中應避免混入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，可提高反應速率

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

①在催化劑活性溫度范圍內，圖2中b～c段對應降溫操作的過程，實現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，設開始時加入n(H2O)=12mol、n(CO)=5mol、水煤氣變換反應中消耗的n(CO)=xmol，

可逆反應CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)

開始(mol)5

12 0 0

反應(mol)x

x

x

x

平衡(mol)5?x

12?x

x

x

反應前后氣體總計量數之和不變，則反應前后氣體總物質的量不變，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，化學平衡常數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產率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應，說明沒有CO2生成，氫氣的量減少，應該是CO和H2反應生成CH4和H2O，反應方程式為CO+3H2?CH4+H2O，

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

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

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

已知狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，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：K(Ⅱ)>K(Ⅳ)

D.若體積V(Ⅲ)=2V(Ⅰ)，則Q(Ⅰ)=2K(Ⅲ)

E.逆反應的速率：v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)

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

(3)α?AgI可用作固體離子導體，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測定晶體結構最常用的儀器是______(填字母)。

A.質譜儀

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，熱化學方程式為EO(g)=AgAA(g)ΔH=?102kJ/mol，

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

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

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

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

D.狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ的固體質量相等，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______(填化學式)。

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

NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4?

2NO+O2=2NO2

(i)上述過程中NO2的作用為______。

(ii)為了適應化工生產的需求，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)接觸法制硫酸的關鍵反應為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階段的最佳生產溫度，繪制相應轉化率(α)下反應速率(數值己略去)與溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是______。

a.【答案】CuO

SO3

催化劑

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

【解析】根據圖示的熱重曲線所示，在700℃左右會出現兩個吸熱峰，說明此時CuSO4發(fā)生熱分解反應，從TG圖像可以看出，質量減少量為原CuSO4質量的一半，說明有固體CuO剩余，還有其他氣體產出，此時氣體產物為SO2、SO3、O2，可能出現的化學方程式為3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，結合反應中產物的固體產物質量和氣體產物質量可以確定，該反應的產物為CuO、SO2、SO3、O2，

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

(ii)為了適應化工生產的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是：反應中有污染空氣的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物硫酸帶來雜質影響產品質量、產率不高，

(3)(i)a.根據不同轉化率下的反應速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應速率先加快后減慢，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，轉化率越低反應速率越快，但在轉化率小于88%的時的反應速率圖像并沒有給出，無法判斷α=0.88的條件下是平衡轉化率，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，[FeR3]2+的平均消耗速率=______。

②下列有關說法中，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H的原子數目之比；“<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反應體系。當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，反應物濃度增加，反應速率增大，據此可知三者對應的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；硝酸濃度為濃度分別為3.0mol?L?1時，在0～1min內，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)生的反應有：①Sis+3HClg高溫H2gA.反應①的ΔS>0

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

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

c3HClcHC.由方程式可知，反應①的反應物氯化氫是反應②的生成物，反應①的生成物氫氣是反應②的反應物，所以為了提高原料的利用率，制備多晶硅的過程中應設法循環(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，說明該反應的ΔH>0

B.?10℃的水結成冰，可用熵判據來解釋反應的自發(fā)性

C.能自發(fā)進行的反應一定能迅速發(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，該反應的△S>0，則△H>T△S>0，故A正確；

B.水結成冰是熵減小的過程，依據熵判據應該是非自發(fā)的，故B錯誤；

C.反應進行的自發(fā)趨勢與反應速率無關，能自發(fā)進行的反應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制得：

反應Ⅰ.2B(s)+N2(g)=2BN(s)

反應Ⅱ.B2O3(s)+2NH3(g)=2BN(s)+3H2O(g)

A.常溫下反應Ⅰ的ΔG<0，因此速率快

B.反應Ⅰ的ΔS<0，ΔH>0

C.性能優(yōu)良的催化劑可使反應Ⅱ在常溫下自發(fā)進行

D.由各物質熔點可推測在實際生產中反應Ⅰ所需的溫度高于反應Ⅱ【答案】D

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

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

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

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

B.上述反應平衡常數K=c2(CO)?c2(NO)c2(CO【答案】C

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

B.反應平衡常數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制得：反應Ⅰ

2B反應Ⅱ

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

B.反應Ⅰ的ΔS<0，ΔH>0

C.性能優(yōu)良的催化劑可使反應Ⅱ在常溫下自發(fā)進行

D.由各物質熔點可推測在實際生產中反應Ⅰ所需的溫度高于反應Ⅱ【答案】D

【解析】略6.在催化劑作用下，CO2氧化C2H反應I．C2H反應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.該反應在任何條件下都能自發(fā)進行

B.反應的平衡常數可表示為K=cCO2?cN2cNO?c【答案】C

【解析】A.反應為放熱的熵減反應，根據

ΔH?TΔS<0

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

c2CO2C.其它條件不變，增大

cNOcCO

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

B.上述反應的平衡