2025年高考化學(xué)備考教案（新教材）第七章 第4講 化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第4講化學(xué)反應(yīng)的方向和化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控目

錄Contents01考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)的方向02考點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控03素養(yǎng)幫遷移應(yīng)用提升素養(yǎng)04練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層

課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.體會(huì)從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件的，學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。3.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)。4.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用化學(xué)反應(yīng)的方向2022年6月浙江，T29；2022年1月浙江，T20；2022湖南，T17；2019年4月浙江，T30

課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.體會(huì)從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件的，學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。3.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)。4.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控2023遼寧，T18；2022山東，T17；2022海南，T16；2022年6月浙江，T24；2022年1月浙江，T29；2021江蘇，T14核心素養(yǎng)對(duì)接變化觀念與平衡思想：能從反應(yīng)現(xiàn)象中提取信息，建立物質(zhì)、外界條件與化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率的關(guān)系；能利用反應(yīng)規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活中的條件選擇或現(xiàn)象等；能基于反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)的影響因素調(diào)控化學(xué)反應(yīng)；能基于反應(yīng)規(guī)律，從反應(yīng)方向、速率、限度等角度優(yōu)化反應(yīng)條件命題分析預(yù)測(cè)1.氨催化氧化法制備硝酸工藝中的相關(guān)反應(yīng)經(jīng)常會(huì)作為命題載體，綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)，其中氨的催化氧化反應(yīng)歷程分析、正逆反應(yīng)速率表達(dá)式等都是?？键c(diǎn)，需要考生重點(diǎn)理解與掌握。2.2025年高考可能仍會(huì)考查真實(shí)情境下外界條件如溫度、催化劑、壓強(qiáng)等對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響和調(diào)控，雙重因素影響下轉(zhuǎn)化率變化的原因，反應(yīng)達(dá)到平衡與未達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率與平衡移動(dòng)的關(guān)系

定性與定量相結(jié)合視角(1)能定量計(jì)算平衡常數(shù)，并能結(jié)合定性(平衡移動(dòng))視角分析說明平衡常數(shù)為何與溫

度有關(guān)而與濃度、壓強(qiáng)、催化劑等無關(guān)。(2)能定量計(jì)算轉(zhuǎn)化率，并能結(jié)合定性視角說明轉(zhuǎn)化率發(fā)生變化的原因或判斷轉(zhuǎn)化率

可能發(fā)生的變化。

考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)的方向

1.

熵定義：用來描述體系(由大量粒子組成)的無序程度的物理量。符號(hào)：

S

。熵值越大，體系的無序程度[1]

?。單位：J·mol－1·K－1。熵的大?。和环N物質(zhì)，三種聚集狀態(tài)下，熵值的大小順序?yàn)?/p>

S

(g)[2]

S

(l)[3]

S

(s)。熵變(Δ

S

)的定義：反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差。越大＞

＞

2.

自發(fā)反應(yīng)的判據(jù)判據(jù)內(nèi)容注意事項(xiàng)焓判據(jù)放熱反應(yīng)過程中體系

能量降低(Δ

H

＜0)，有

利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故不

能僅用反應(yīng)焓變來判斷反應(yīng)能否自發(fā)

進(jìn)行

熵判據(jù)熵增加(Δ

S

＞0)有利于

反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可

以自發(fā)進(jìn)行，故不能僅用反應(yīng)熵變來

判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

判據(jù)內(nèi)容注意事項(xiàng)吉布斯自由能判據(jù)

(Δ

G

＝Δ

H

－

T

Δ

S

)Δ

G

[4]

0，則反

應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行Δ

G

[5]

0，則反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)

行；Δ

G

＝0，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)＜

＞

3.

示例

化學(xué)反應(yīng)Δ

H

/(kJ·mol－1)Δ

S

/(J·mol－1·K－1)能否自發(fā)進(jìn)行－78.03＋494.4Δ

H

＜0，Δ

S

＞0，任何溫

度下都能自發(fā)進(jìn)行＋110.5－89.4Δ

H

＞0，Δ

S

＜0，任何溫

度下都不能自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)Δ

H

/(kJ·mol－1)Δ

S

/(J·mol－1·K－1)能否自發(fā)進(jìn)行－444.3－280.1Δ

H

＜0，Δ

S

＜0，低溫下

能自發(fā)進(jìn)行＋178.2＋169.6Δ

H

＞0，Δ

S

＞0，高溫下

能自發(fā)進(jìn)行

1.

易錯(cuò)辨析。(1)[天津高考]Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

(

√

)(2)[天津高考]某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)。

(

√

)

(4)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行。

(

?

)√√??2.

下列反應(yīng)或過程為熵增加的是

(填序號(hào))。

④硝酸銨溶于水的過程⑤H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)的過程⑥一瓶氯氣與一瓶氫氣混合的過程⑦墨水在水中擴(kuò)散的過程②④⑤⑥⑦

不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摲?/p>

應(yīng)的Δ

H

＞0、Δ

S

＜0，Δ

G

＝Δ

H

－

T

Δ

S

＞0，任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行

A.

Δ

H

和Δ

S

均大于零B.

Δ

H

和Δ

S

均小于零C.

Δ

H

可能大于零或小于零，Δ

S

大于零D.

Δ

H

和Δ

S

均可能大于零或小于零D123[解析]強(qiáng)電解質(zhì)NaOH溶于水放熱，Δ

H

＜0，強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl溶于水吸熱，Δ

H

＞

0，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；AB型強(qiáng)電解質(zhì)固體溶于水轉(zhuǎn)化為離子，混亂度增加，但離子在水

中存在水合過程，使水的混亂度下降，所以整個(gè)溶解過程的熵變?nèi)Q于固體轉(zhuǎn)化為

離子的熵增和水合過程的熵減兩個(gè)作用的相對(duì)大小，若前者占主導(dǎo)，則溶解過程熵

增，反之熵減，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。123命題點(diǎn)2

吉布斯自由能判據(jù)在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.

[2022全國甲改編]TiO2

直接氯化反應(yīng)：

TiO2

碳氯化：

Δ

H

2＝－51kJ·mol－1碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，其原因是

?

?。[解析]

TiO2直接氯化反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的吸熱反應(yīng)，正向反應(yīng)趨勢(shì)??；碳氯

化反應(yīng)是熵增大的放熱反應(yīng)，正向反應(yīng)趨勢(shì)大。碳氯化反應(yīng)是熵增大的放熱反應(yīng)，

正向反應(yīng)趨勢(shì)大1233.

[2022湖南]已知Δ

G

＝Δ

H

－

T

Δ

S

，Δ

G

的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽

略Δ

H

、Δ

S

隨溫度的變化。若Δ

G

＜0，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：

600℃時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是

?。C

123[解析]結(jié)合圖像可知600℃時(shí)，A項(xiàng)、B項(xiàng)中反應(yīng)的Δ

G

均小于0，反應(yīng)可自

發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)中反應(yīng)的Δ

G

大于0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；由于Δ

G

的值只和反應(yīng)

體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，將A項(xiàng)、C項(xiàng)中反應(yīng)依次編號(hào)為①、②，由①＋②可

得D項(xiàng)中反應(yīng)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，600℃時(shí)該反應(yīng)的Δ

G

＜0，故該反應(yīng)可自

發(fā)進(jìn)行。C項(xiàng)符合題意。123考點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

1.

化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控既要考慮合適的反應(yīng)速率因素又要考慮反應(yīng)限度因素。含義通過改變反應(yīng)條件使一個(gè)可能發(fā)生的反應(yīng)按照某一方向進(jìn)行需要考慮的實(shí)際因素在實(shí)際生產(chǎn)中常常需要結(jié)合設(shè)備條件、安全操作、經(jīng)濟(jì)成本等情況，綜合

考慮影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，尋找適宜的生產(chǎn)條件。此外，

還要根據(jù)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)效益等方面的規(guī)定和要求做出分析，權(quán)衡利弊，

才能實(shí)施生產(chǎn)2.

工業(yè)合成氨生產(chǎn)的適宜條件(1)合成氨反應(yīng)進(jìn)行的方向

(2)合成氨反應(yīng)限度增大壓強(qiáng)、降低溫度有利于化學(xué)平衡向生成NH3的方向移動(dòng)。N2和H2的物質(zhì)的量之

比為1∶3(理論投料比)時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率最高。－33.14

(3)合成氨反應(yīng)的速率在特定條件下，合成氨反應(yīng)的速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度的關(guān)系式為(4)工業(yè)合成氨適宜條件的選擇催化劑溫度壓強(qiáng)采用[2]

?

為催化劑(填催化劑

名稱)，該催化劑在

500℃左右時(shí)活性

最大采用400~500

℃，原因是

[3]

?

?采用10MPa~30MPa。壓強(qiáng)越大，對(duì)材料的

強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求越高，需要的動(dòng)力

越大，會(huì)大大增加生產(chǎn)投資，降低綜合經(jīng)

濟(jì)效益

鐵觸媒使催化劑的

活性較高注意

N2的吸附分解所需活化能最高，是控制總反應(yīng)速率的關(guān)鍵步驟。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)

適當(dāng)提高N2的比例，即按

n

(N2)∶

n

(H2)＝1∶2.8投料，并及時(shí)分離出NH3，促使平

衡正向移動(dòng)。

1.

易錯(cuò)辨析。(1)合成氨工業(yè)采用鐵觸媒作催化劑，是為了提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。

(

?

)(2)工業(yè)合成氨反應(yīng)的Δ

H

＜0、Δ

S

＜0，在任何溫度下該反應(yīng)都可自發(fā)進(jìn)行。

(

?

)(3)工業(yè)生產(chǎn)中，合成氨采用的壓強(qiáng)越高，溫度越低，越有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

(

?

)???

請(qǐng)回答下列問題：(1)[熱力學(xué)視角]從化學(xué)平衡移動(dòng)視角分析有利于合成氨的條件：

?。(2)[動(dòng)力學(xué)視角]達(dá)到平衡后，升高溫度對(duì)

(填“正”或“逆”，下同)反應(yīng)速

率影響更大，增大壓強(qiáng)(縮小反應(yīng)器容積)對(duì)

?反應(yīng)速率影響更大，減小反應(yīng)物

濃度對(duì)

?反應(yīng)速率影響更大。低溫和高壓逆正正③提高氨的產(chǎn)率④催化劑在500℃左右活性最大A.

①②B.

①③C.

①④D.

②③④(3)[適宜條件的選擇]工業(yè)上合成氨一般采用500℃左右的溫度，其原因是(

C

)①適當(dāng)增大NH3的合成速率②提高氫氣的轉(zhuǎn)化率C

命題點(diǎn)1

工業(yè)合成氨的條件

編號(hào)時(shí)間/min

c

(NH3)/(10－3mol·L－1)表面積/cm2020406080①

a

2.402.001.601.200.80②

a

1.200.800.40

x

③2

a

2.401.600.800.400.4012A.

實(shí)驗(yàn)①，0~20min，

v

(N2)＝1.00×10－5mol·L－1·min－1B.

實(shí)驗(yàn)②，60min時(shí)處于平衡狀態(tài)，

x

≠0.40C.

相同條件下，增加氨氣的濃度，反應(yīng)速率增大D.

相同條件下，增加催化劑的表面積，反應(yīng)速率增大[答案]

C12

12命題點(diǎn)2

工業(yè)生產(chǎn)中合適條件的選擇

圖1

圖212(1)在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b－c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程，實(shí)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A

12[解析]由題圖知，b→c降溫操作時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率降低且反應(yīng)未達(dá)平衡。按原水碳

比通入冷的原料氣，溫度降低，反應(yīng)物的量增加，CO的轉(zhuǎn)化率降低，A項(xiàng)正確；噴

入冷水(蒸氣)，溫度降低，但水蒸氣濃度增大，促使CO的轉(zhuǎn)化率升高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

通過熱交換器后，反應(yīng)體系溫度降低，但仍在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，由于溫度對(duì)

反應(yīng)速率的影響遠(yuǎn)小于催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，故CO的轉(zhuǎn)化率基本保持不變，C

項(xiàng)錯(cuò)誤。12(2)若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化

的曲線。圖3[解析]若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，則相同溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率增

大，據(jù)此作圖。12

素養(yǎng)12熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)視角——

工業(yè)合成氨命題特點(diǎn)：工業(yè)合成氨的催化轉(zhuǎn)化，實(shí)際應(yīng)用。合成條件優(yōu)化→速率和平衡角度→

催化劑活性→實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備要求→改變條件對(duì)實(shí)際產(chǎn)率影響大小。

合成氨是人工固氮最重要的途徑。要實(shí)現(xiàn)合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)的限

度和反應(yīng)速率兩方面選擇適宜的生產(chǎn)條件。1.

工業(yè)上多相催化合成氨。在工業(yè)合成氨的過程中，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)

力學(xué)分析，選擇合成氨的適宜條件，培養(yǎng)綜合應(yīng)用多視角解決實(shí)際問題的能力。2.

在室溫下實(shí)現(xiàn)氨的合成，以氮?dú)夂蜌錃鉃樵?，利用燃料電池合成氨?/p>

(1)Δ

H

3＝

kJ·mol－1。＋571.6

12(2)將1.00molN2和3.00molH2充入3L的恒容密閉容器中模擬反應(yīng)Ⅰ：①該反應(yīng)中物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖甲所示，0~10min內(nèi)，

v

(H2)＝

?

?。0.075

mol·L－1·min－1

[解析]

由圖甲可知，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，X、Y的濃度變化量分別為0.50mol·L－1和0.75mol·L－1，變化量之比為2∶3，所以X為NH3、Y為H2，則0~10min內(nèi)

v

(H2)＝0.75mol·L－1÷10min＝0.075mol·L－1·min－1。12②不同溫度和壓強(qiáng)下測(cè)得平衡時(shí)混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖乙所示，

則B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)

K

B

K

C(填“＞”“＜”“＝”或“不確定”)；B點(diǎn)

時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率＝

(保留2位有效數(shù)字)。＝

82％12

12(3)從圖乙中獲知反應(yīng)Ⅰ存在著高溫降低平衡產(chǎn)率與低溫降低反應(yīng)速率等調(diào)控矛盾。

在工業(yè)生產(chǎn)中為提高合成氨的產(chǎn)率，通常從以下多個(gè)視角來綜合考慮合理的工業(yè)生

產(chǎn)條件：反應(yīng)速率的視角：①加入催化劑②提高溫度(控制在催化劑的活性溫度范圍內(nèi))；平衡移動(dòng)和原料的轉(zhuǎn)化率的視角：③

④

?。增大壓強(qiáng)增大N2的濃度12[解析]

根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素分析，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可以使平衡正向移動(dòng)，從而提高原料轉(zhuǎn)化率；N2較易得到、價(jià)廉，增大N2的濃度也可使平衡正向移動(dòng)，同時(shí)能提高H2的轉(zhuǎn)化率。

12(4)科學(xué)家為避免直接破壞

鍵而消耗大量熱能，通過新型催化劑降低了反應(yīng)路

徑(如圖丙)中決速步的能壘，使該反應(yīng)在常溫、常壓下采用電化學(xué)方法也能實(shí)現(xiàn)，

反應(yīng)裝置如圖丁所示：①反應(yīng)路徑中的決速步為

(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。Ⅱ

[解析]反應(yīng)路徑中的決速步為活化能最高的一步，故決速步為Ⅱ。12②陰極上的電極反應(yīng)式為

?。

12

12

……(ⅱ)

氮氮三鍵的鍵能最大，使其斷裂

需要的能量最多

圖2反應(yīng)機(jī)理12[解析]根據(jù)圖1能量轉(zhuǎn)換關(guān)系可知，鍵能：

鍵＞H—H鍵，斷裂

鍵

需要吸收的能量最多，結(jié)合圖2反應(yīng)機(jī)理知，步驟(ⅱ)為該反應(yīng)的速率控制步驟。12

12①圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)?/p>

，判斷的依據(jù)是

?

?

?。p

1＜

p

2＜

p

3

工業(yè)合成氨為氣體

分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，平衡時(shí)氨

的摩爾分?jǐn)?shù)越大[解析]

工業(yè)合成氨為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，平衡時(shí)混合氣體中氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大，結(jié)合圖3或圖4均能得出壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)?/p>

p

1＜p2＜p3。12②進(jìn)料組成中含有惰性氣體Ar的圖是

?。圖4

[解析]

Ar不參與化學(xué)反應(yīng)，含Ar的進(jìn)料組成中H2、N2的分壓較小，導(dǎo)致平

衡時(shí)混合氣體中氨的摩爾分?jǐn)?shù)減小，結(jié)合兩圖可知，圖4表示進(jìn)料組成中含有Ar。

12

33.33％

12

12

12

A.

制備時(shí)要保持無水環(huán)境B.

輸送氣態(tài)產(chǎn)物的管道溫度要保持在180℃以上C.

氯化時(shí)加炭，既增大了反應(yīng)的趨勢(shì)，又為氯化提供了能量D.

為避免產(chǎn)生大量CO2，反應(yīng)過程中需保持炭過量D123[解析]

AlCl3、MgCl2均易水解，且高溫下C與H2O反應(yīng)，故制備時(shí)需保持無水環(huán)

境，A項(xiàng)正確；為保證AlCl3為氣態(tài)，且防止其凝華堵塞管道，必須保持管道溫度高

于AlCl3的升華溫度，B項(xiàng)正確；高溫時(shí)C轉(zhuǎn)化為CO，放出熱量，為氯化提供了能

量，加入C，消耗生成物O2，增大了反應(yīng)的趨勢(shì)，C項(xiàng)正確；高溫時(shí)C過量得到的固

體中可能混有Si，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1232.

[天津高考]CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：

按一定體積比加入CH4和CO2，在恒壓下發(fā)生反應(yīng)，溫度對(duì)CO和H2產(chǎn)率的影響如圖

所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是

?

?。根據(jù)題圖知，900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已

經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但升高溫度，能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低1233.

[浙江高考]乙酸乙酯一般通過乙酸和乙醇酯化合成：

已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如下表：純物質(zhì)沸點(diǎn)/℃恒沸混合物(質(zhì)量分?jǐn)?shù))沸點(diǎn)/℃乙醇78.3乙酸乙酯(0.92)＋水(0.08)70.4乙酸117.9乙酸乙酯(0.69)＋乙醇(0.31)71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯(0.83)＋乙醇(0.08)＋水(0.09)70.2123請(qǐng)完成：(1)關(guān)于該反應(yīng)，下列說法不合理的是

?。A.

反應(yīng)體系中硫酸有催化作用B.

因?yàn)榛瘜W(xué)方程式前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，所以反應(yīng)的Δ

S

等于零C.

因?yàn)榉磻?yīng)的Δ

H

接近于零，所以溫度變化對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響大D.

因?yàn)榉磻?yīng)前后都是液態(tài)物質(zhì)，所以壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響可忽略不計(jì)BC

[解析]根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)體系中硫酸作催化劑，A項(xiàng)合理；該

反應(yīng)的Δ

S

不等于零，B項(xiàng)不合理；因?yàn)榉磻?yīng)的Δ

H

接近于零，所以溫度變化對(duì)平衡

轉(zhuǎn)化率的影響小，C項(xiàng)不合理；因?yàn)榉磻?yīng)前后都是液態(tài)物質(zhì)，所以壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)

平衡的影響可忽略不計(jì)，D項(xiàng)合理。123(2)一定溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K

＝4.0。若按化學(xué)方程式中乙酸和乙醇的化學(xué)計(jì)量

數(shù)比例投料，則乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率

y

＝

?；若乙酸和乙醇的物質(zhì)

的量之比為

n

∶1，相應(yīng)平衡體系中乙酸乙酯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

x

，請(qǐng)?jiān)趫D1中繪制

x

隨

n

變化的示意圖(計(jì)算時(shí)不計(jì)副反應(yīng))。圖10.667或66.7％123

123

123(3)工業(yè)上多采用乙酸過量的方法，將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110

℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流，直到塔頂溫度達(dá)到70~71℃，開始從塔頂出料?？刂?/p>

乙酸過量的作用有

?

?。提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率；提高反應(yīng)溫度，從而加快反應(yīng)速率；有

利于后續(xù)產(chǎn)物的分離123

在常壓下反應(yīng)，冷凝收集，測(cè)得常溫下液態(tài)收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖2所

示。關(guān)于該方法，下列推測(cè)合理的是

?。ACD

圖2A.

反應(yīng)溫度不宜超過300℃B.

增大體系壓強(qiáng)，有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率C.

在催化劑作用下，乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物D.

提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵123[解析]根據(jù)題圖2，可知反應(yīng)溫度不宜超過300℃，A項(xiàng)合理；增大體系壓強(qiáng)，該反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)，不利于提高乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)不合理；由題圖2可知，在275~300℃時(shí)，乙醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小，乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，所以乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物，C項(xiàng)合理；有機(jī)反應(yīng)中副反應(yīng)較多，提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵，D項(xiàng)合理。123

1.

[2024北京大學(xué)附屬中學(xué)月考]下列有關(guān)說法不正確的是(

C

)A.

Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B.

某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)一定是熵增反應(yīng)C.

通常情況下，一個(gè)放熱且熵增的反應(yīng)也有可能非自發(fā)進(jìn)行C12345678

12345678

A.

該反應(yīng)的Δ

H

＞0，Δ

S

＜0B.

升高溫度，平衡常數(shù)增大C.

由Δ

G

＝Δ

H

－

T

Δ

S

可知，該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行D.

升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)[解析]由題圖可知，生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量，該反應(yīng)的Δ

H

＜0，由

化學(xué)方程式可知，Δ

S

＞0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Δ

H

＜0，則升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移

動(dòng)，平衡常數(shù)減小，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；Δ

H

＜0，Δ

S

＞0，則Δ

G

＝Δ

H

－

T

Δ

S

＜0，反

應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)正確。C123456783.

[2023南京六校聯(lián)考]隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，燃油汽車都已經(jīng)裝上了尾氣處理

裝置。汽車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)，下列說法不正確的是(

C

)A.

該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，Δ

H

﹤0C.

反應(yīng)中每消耗1molNO，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于4×6.02×1023D.

實(shí)際應(yīng)用中加入高效催化劑，燃油汽車排放的尾氣對(duì)空氣污染程度減小C12345678

12345678

A.

升高溫度有利于提高H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率B.

增大體系壓強(qiáng)，有利于增大反應(yīng)速率，但不利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率C.

提高CO2與H2的進(jìn)料比，一定可以提高CH3OH的百分含量D.

加入合適的催化劑，能提高單位時(shí)間內(nèi)CH3OH的產(chǎn)量D12345678[解析]

由題干反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡逆向移

動(dòng)，H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率降低，A錯(cuò)誤。增大體系壓強(qiáng)，各物質(zhì)的濃度增大，反應(yīng)速

率增大；該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大體系壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2的

平衡轉(zhuǎn)化率增大，B錯(cuò)誤。根據(jù)勒夏特列原理可知，提高CO2與H2的進(jìn)料比，可以使

平衡正向移動(dòng)，但平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱這種變化，故不一定可以提高CH3OH的

百分含量，例如大幅度增大CO2的用量，則CO2的百分含量增大很多，H2和CH3OH

的百分含量減小，C錯(cuò)誤。加入合適的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)

到平衡時(shí)間，所以能提高單位時(shí)間內(nèi)CH3OH的產(chǎn)量，D正確。123456785.

[2023沈陽模擬]氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)，其反應(yīng)機(jī)理如圖1。在1L密

閉容器中充入1molNH3和2molO2，測(cè)得有關(guān)產(chǎn)物的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖2。

下列說法錯(cuò)誤的是(

C

)圖1圖2CA.

加入Pt－Rh合金的目的是提高反應(yīng)的速率B.

氨催化氧化的最佳溫度應(yīng)控制在840℃C.

520℃時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率為40％12345678

12345678

A.

壓強(qiáng)大小順序?yàn)?/p>

p

1＞

p

2＞

p

3B.

該反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行最有利于提高效益C.

恒容條件下，增加N2初始用量，α增大D.

其他條件不變，若將SO2、O2初始用量調(diào)整為2∶1，則α

增大A12345678[解析]

該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡正向移

動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以

p

1＞

p

2＞

p

3，A項(xiàng)正確；雖然升高溫度，SO2的平

衡轉(zhuǎn)化率減小，但實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中除了考慮平衡轉(zhuǎn)化率外，還需要考慮反應(yīng)速率，常

溫下反應(yīng)速率較慢，不利于提高效益，且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，較高的

壓強(qiáng)有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；恒容恒壓條件下，氮?dú)獾某跏加昧吭龃?，則

參與反應(yīng)的氣體的分壓減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，α減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

當(dāng)SO2的量一定時(shí)，氧氣的用量越大，α越大，其他條件不變，若將SO2、O2初始用

量調(diào)整為2∶1，相當(dāng)于減少了氧氣的用量，α減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678

7.

[2023遼寧]硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：

12345678(1)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)值已略去)與溫度的關(guān)系如下圖所示，下列說法正確的是

?。答案：cd

12345678a.溫度越高，反應(yīng)速率越大b.α＝0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c.α越大，反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低d.可根據(jù)不同α下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度[解析]由圖可知，溫度高于一定值時(shí)，溫度升高，反應(yīng)速率減小，a錯(cuò)誤；相同

溫度下，存在轉(zhuǎn)化率大于0.88的情況，則α＝0.88的曲線不能代表平衡轉(zhuǎn)化率，b錯(cuò)

誤；由圖可知，α越大，反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低，c正確；可根據(jù)不同α下的

最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度，d正確。(2)為提高釩催化劑的綜合性能，我國科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了改良。不同催化劑下，溫度

和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示，催化性能最佳的是

(填標(biāo)號(hào))。d

[解析]根據(jù)圖示可知，在相同溫度下d催化劑對(duì)應(yīng)的SO2轉(zhuǎn)化率最高，催化性能最佳。12345678

回答下列問題：(1)合成氨反應(yīng)在常溫下

(填“能”或“不能”)自發(fā)。能[解析]常溫下，合成氨反應(yīng)的Δ

G

＝Δ

H

－