2024-2025学年高二化学上学期期中试题分类汇编：化学反应的方向及调控（学生版）

专题06化学反应的方向及调控

内容概览

考点01自发过程和自发反应

考点02化学反应的方向判断

考点03合成氨适宜条件的选择

考点04工业生产中反应条件的分析

[q考点CH自发过程和自发反应

1.（2023-2024高二上•甘肃武威・期中）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是

A.墨汁加到清水中使整杯水变黑

B.水在（FC以下结为冰

C.石灰石转化为生石灰

D.铁器在潮湿的空气中生锈

2.（2023-2024高二上•全国•期中）下列反应属于非自发反应的是

A.钠与水反应B.氢气在氧气中燃烧生成水

C.水分解变成氢气和氧气D.氨气和氯化氢相遇变成氯化镂

；上考点02化学反应的方向判断

3.（2023-2024高二上•浙江杭州•期中）下列说法错误的是

A.ImolSOs在不同状态时的燧值：S[SO3（s）]<S[SO3（g）]

B.2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CC»2（g）在常温下能自发进行，则该反应的AH>0

C.2KClO3（s）=2KCl（s）+3O2（g）AH>0能否自发进行与温度有关

D.常温下，反应C（s）+CC>2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的AH〉。

4.（2023-2024高二上•广东惠州•期中）下列说法不正确的是

A.冰在室温下自动熔化成水，这是燧增的过程

B.当AH<0,AS>0时，反应能自发进行

C.2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2co2（g）在常温下能自发进行，则该反应的AH>0

D.反应NH3（g）+HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的AHO

5.（2023-2024高二上•新疆•期中）研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确

的是

A.AH<0,AS>0的反应在温度低时不能自发进行

B.一定温度下，反应MgC12(l)UMg(l)+C12(g^AH>0、AS>0

C.反应CaCO3(s尸CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的AHO

D.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向

6.(2023-2024高二上•四川雅安•期中)CO?经催化加氢可合成甲醇(CH3OH)：

CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.5kJ/mol,下列说法正确的是

A.该反应是放热反应，所以可以自发进行

B.lmolH2O在不同状态下的燧值为S(g)<S(s)

C.选择合适的催化剂，有可能使该反应在常温常压下以较快的速度进行

D.一定条件下，若观察不到水蒸气的产生，则说明该条件下反应不能自发进行

7.(2023-2024高二上•福建福州•期中)在25。(2和1.01xl05Pa时，CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

AH=+178.5KJ.mor1该反应能自发进行的原因是

A.是吸热反应B.是嫡减少的反应C.是放热反应D.燧增大效应大于能量效应

8.(2023-2024高二上•黑龙江齐齐哈尔•期中)己知反应2co(g尸2c(s)+C)2(g)的AH为正值，AS为负值。

设AH和AS不随温度而变，下列说法中正确的是

A.低温下能自发进行B.高温下能自发进行

C.低温下不能自发进行，高温下能自发进行D.任何温度下都不能自发进行

9.(2023-2024高二上•上海浦东新•期中)地下水中的氮污染主要是由NO］引起的，人们对NO］的转化进

行了长时间的研究，目前主要有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法

和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下，H2

Pd/Cu

将硝酸盐还原成氮气：2NO；+5H2N2+2OH-+4H2O。

(1)氮肥NH4NO3溶于水的过程中赠值______(填"增大，或“减小”)，Pd/Cu双金属催化剂(填“是”或

“不是”)决定反应自发发生的决定因素。

Pd/Cu

(2)己知：2NO；+5H2^=N2+2OH-+4H2C^qA//=+akJ-mo『，\S=+bJ-mol1b均为正

值)，该反应______(填“能”“不能”或'无法判断是否能”)自发进行。

要考点03合成氨适宜条件的选择

10.(2023-2024高二上・浙江•期中)氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流

程示意如下。

液态NH3NH3+N2+H2

下列说法不正确的是

A.原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生

B.合成氨一般选择400〜500（进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高

C.热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离

D.新型铳系催化剂将合成氨的温度、压强分别降到了350℃,IMPa,显著降低合成氨的能耗

11.（2023-2024高二上•天津河北•期中）下列关于合成氨工业说法不正确的是

A.根据勒夏特列原理，50（TC左右比室温更有利于合成氨的反应

B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素

C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应

D.将原料气进行净化处理，是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”

12.（2023-2024高二上•河南信阳•期中）下列有关合成氨工业的说法正确的是

A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯

B.实际生产中，将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高经济效益

C.合成氨工业的反应温度控制在400〜500。。目的是使化学平衡向正反应方向移动

D.合成氨厂采用的压强越大，产率越高，无须考虑设备、条件

13.（2023-2024高二上•四川自贡・期中）下图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率而采取的措

施是

A.①②③B.①③⑤C.②④⑤D.②③④

14.（2023-2024高二上•福建厦门・期中）下图为工业合成氨流程图，该反应速率方程为

151

V=kc（N2）c-（H2）c-（NH3）,原料气（N?、/及少量CO、NH,的混合气体）在进入合成塔前可经过铜氨液

净化处理，其反应为：[Cu（NH3）2『（aq）+CO（g）+NH3（g）UCu（NH3）3CO]+（aq）AH<0,有关说法错误

的是

A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒

B.步骤②中“加压”既可以提高合成氨原料的转化率，又可以加快反应速率

C.为保证足够高的反应速率，反应达到一定转化率时需及时将氨从体系中分离

D.“净化”时适当升高温度，可增大反应速率和CO的平衡转化率

■考点04工业生产中反应条件的分析

15.（2023-2024高二上•重庆沙坪坝•期中）在NH3、H2sO&的工业生产中，具有的共同点是

A.使用加热装置B.使用尾气吸收装置C.使用H2作原料D.使用加压装置

16.（2023-2024高二上・河南焦作•期中）在一恒容密闭容器中，加入X、Y和合适的催化剂，发生反应：

X（g）+Y（s）UZ（g）S>0,在不同温度下，反应开始时，Z的生成速率的变化如图所示。下列说法正确

A.可用体系的压强作为化学平衡状态的标志

B.400℃时，催化剂的活性最高，化学反应速率最快

C.400℃和200℃时X的平衡转化率都比300℃时高

D.实际工业生产中，容器的温度宜控制在250c左右

17.（2023-2024高二上•四川凉山•期中）硫酸工业中通过SO2氧化氧化为SO3：

1

2SO3（g）+O2（g）2SO3（g）AH=-196.6kJ-mol

平衡时SC>2的转化率

温度/℃

O.IMPa0.5MPaIMPa

5MPalOMPa

45097.598.999.299.699.7

55085.692.994.997.798.3

根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是

A.实际生产中可以通过通入大量的空气来提高SO?的转化率

B.常压下SO?的转化率已经比较大了，所以实际生产中没必要增大成本采用高压

C.生产中采用温度400-500℃主要是考虑催化剂的活性温度从而提高反应物的转化率

D.尾气中的SO?必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率

18.（2023-2024高二上•黑龙江哈尔滨•期中）工业上制备硫酸的一步重要反应是SO?在400〜500。（2下的催化

氧化反应2so2+O2U2SO3AH<0„下列有关说法错误的是

A.从理论上分析，为了使S0?尽可能多地转化为SC>3,应选择的条件是低温高压

B.在实际生产中控制温度为400〜500。。原因是温度过低速率慢，温度过高SO,转化率低

C.为提高反应速率和平衡时SO2的转化率，实际生产中采用的压强越大越好

D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等，寻找适宜的生产条件

19.（2023-2024高二上•江苏淮安・期中）对于反应2so2（g）+C）2（g）U2so3（g）;AH=-196.6kJ-mol1,下列

说法正确的是

A.反应物的总键能大于生成物的总键能

B.反应的平衡常数可表示为K=c一.艺r02）

c（SO3）

C.从平衡体系中分离出SO3,正反应速率变快

D.工业生产采用常压操作，可能是因为常压下SO2的转化率已经很高了

20.（2023-2024高二上•广西桂林•期中）1913年，德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产，被称作解

救世界粮食危机的化学天才，现将ImolM和3m01比投入1L的密闭容器，在一定条件下，利用反应模拟哈

伯合成氨的工业化生产：N2（g）+3H2（g）^2NH3（g）AH<0.回答下列问题：

（1）合成氨反应平衡常数的表达式为0温度升高，K值______（填“增大”“减小”或"不变"）：使用催

化剂，K值_______（填"增大，减小”或“不变”）。

（2）反应的AS0（填“<"或"=”）

（3）有利于提高平衡混合物中氨含量的条件有（填序号）-

A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂

（4）当反应达到平衡后，向体系中充入N2的，平衡移动（填“正向”“逆向”或“不”）；给体系升温，

^）,（填“增大”“减小"或不变'），"逆）（填“增大”“减小”或"不变'），平衡移动（填“正

向”“逆向”或“不”）。

优选提升题

1.(2023-2024高二上•青海西宁•期中)已知

1

NH4HCO3(S)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)AH=+185.57kJmor,下列说法中正确的是

A.该反应任何温度下都不能自发进行

B.该反应能自发进行，由于该反应是一个燧增加的反应

C.其他条件不变，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向

D.能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应

2.(2023-2024高二上•河南信阳•期中)已知反应2A(g)=C(g)+3D(g)低温时不反应，高温时自发进行,

则该反应的AH、AS为

A.AH>0,AS>0B.AH<0,AS>0

C.AH<0,AS<0D.AH>0,AS<0

3.(2023-2024高二上•四川凉山•期中)下列有关化学反应方向的判断正确的是

A.放热反应一定能自发进行

B.凡是需要加热的反应都不能自发进行

C.物质的量增加的反应，为正值，一定能自发进行

D.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CC>2(g)在常温下能自发进行，则该反应的

4.(2023-2024高二上•安徽合肥・期中)下列对于化学反应方向说法不正确的是

A.自发进行的化学反应的方向，应由焰判据和焙判据的复合判据来判断

B.一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na⑸+Cl?(g)的AH>0,AS>0

C.知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程是否一定会发生

D.某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应

5.(2023-2024高二上•黑龙江齐齐哈尔•期中)下列说法错误的是

A.水汽化的过程中，AH>0、AS>0

B.绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行

C.恒温恒压下，AH<0且AS>0的反应一定不能自发进行

D.低温有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的自发进行

6.(2023-2024高二上•河南•期中)下列叙述正确的是

A.焰减反应一定能自发进行

B.焙增反应一定能自发进行

C.利用2CO(g)=C(s)+Gt?(g)可以消除CO污染

D.吸热反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)在较高温度下能自发进行

7.(2023-2024高二上•河南信阳•期中)己知反应2A(g)=C(g)+3D(g)低温时不反应，高温时自发进行,

则该反应的AH、AS为

A.AH>0,AS>0B.AH<0,AS>0

C.AH<0,AS<0D.AH>0,AS<0

8.(2023-2024高二上•广东湛江•期中)下列说法中，正确的是

A.H2O(1)分解成H?(g)和。2他)是嫡增过程，该反应在室温下是自发反应

B.吸热反应一定不能自发进行

C.某条件下，反应2AB(g尸C(g)+3D(g)AH<0一定能自发进行

D.合成氨反应N2(g)+3H2(g尸2NH3®AH<0高温有利于自发进行

9.(2023-2024高二上•吉林长春•期中)煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为

C(s)+2H2(g)#CH4(g)o在VL的密闭容器中投入amol碳(足量)，同时通入2amolH2，控制条件使其发生

上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是

碳的平衡转化率/%

100

80

60……................——1200K

40.............X------1100K

——1000K

20，x：……900K

,.........800K

0345678910压向MPa

A.上述正反应为放热反应

B.在4MPa、1200K时，图中X点v(H2)iE<v(H2)a

05V

C.在5MPa、800K时，该反应的平衡常数为二一

a

D.工业上维持6MPa、1000K而不采用10MPa、1000K,主要是因为前者碳的转化率高

10.(2023-2024高二上•重庆•期中)下列有关工业生产的叙述正确的是

A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率，故温度越高越好

B.合成氨工业中，将N%及时液化分离有利于氨的生产

C.硫酸工业中，SO2催化为SC>3时采用常压，因为高压会使平衡逆移

D.硫酸工业中，使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的平衡转化率

11.(2023-2024高二上•吉林松原•期中)环戊烯(C5H8)是一种重要的有机化工原料，可用环戊二烯(C5H6)制

备。T°C时，将环戊二烯和HI按物质的量之比1：2充入容积为2L的恒容密闭容器中，仅发生反应：

C5H6(g,环戊二烯)+2HI(g)UCsH3(g,环戊烯)+I?(g),下列有关该反应的说法正确的是

已知：

反应I：c5H6(g,环戊二烯)+H2(g)UC5H8(g,环戊烯)；AH^-lOO.SkJmor1

1

反应II：C5H8(g,环戊烯)+H2(g)UC5H]o(g,环戊烷)；AH2=-109.4kJ.mor

反应III：H2(g)+I2(g)2HI(g)；AH3=-11.0kJ-mor'

A.该反应在高温下可自发进行

B.升高温度，有利于提高环戊烯的平衡产率

C.反应达到平衡时，环戊二烯和碘化氢的转化率相等

D.降低温度，正反应速率改变程度大于逆反应速率改变程度

12.(2023-2024高二上•上海金山•期中)工业合成氨的反应为

铁触煤

1

N2(g)+3H,(g)U2NH3(g)A/7=-92.4kJmor,下列说法正确的是

450℃,20MPa

A.使用铁触媒不能提高合成氨的日产量

B.适当降温或加压，反应的平衡常数都增大

C.及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动

D.用E表示键能，贝U：E(N=N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92,4kJ-mol-1

13.(2023-2024高二上•河南•期中)已知N?(g)+3H2(gjuZNHj(g)AH=-92.4kJ-mor',工业上采用铁

触媒作该反应的催化剂。下列说法错误的是

A.1molN2与3molH2混合后充分反应放出的热量小于92.4kJ

B.铁触媒能改变合成氨的反应历程，也能改变反应的婚变

C.工业上选择温度为400〜500。。是因为该温度下铁触媒的活性最大

D.铁触媒能加快合成氨的反应速率，是因为单位体积内活化分子数目增多

催化剂

14.(2023-2024高二上・河南焦作•期中)工业合成氨反应为N2(g)+3H?(g)三NH3(g),其能量变化如

高温、高压

图所示。在实际生产中，下列有关说法正确的是

A.温度越高，氮气的平衡转化率越高

B.使用催化剂，E变小，AH不变

C.压强越大越好，可提升化学反应速率与限度

D.若平衡时N?、凡和NH3均为Imol,则K=1

15.(2023-2024高二上•浙江宁波•期中)下列说法正确的是

A.凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的

B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应

C.常温下，反应C(s)+CC)2(g)02co(g)不能自发进行，则该反应的AH>0

D.标准状况下，嫡值：ImolCO2<lmolCO

16.（2023-2024高二上・河南•期中）工业上用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下：

{）一CH2cH,（g）氤—CH=CH2（g）+H2（g）„现将xmol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中

发生反应，维持体系总压强p总恒定。在某催化剂作用下，乙苯的平衡转化率随温度的变化如图所示。不考

虑副反应，下列说法错误的是［已知：气体分压（p分尸气体总压（p总）x体积分数］

A.400℃Ht,再向体系中通入水蒸气，v正、v逆均减少，且乙苯的转化率升高

B.500。（2时，再向体系中通入0.2xmol乙苯，平衡时各物质的体积分数保持不变

9

C.500（时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=P总

1767

D.55（TC时平衡体系中苯乙烯的体积分数是45（TC时的2.25倍

17.（2023-2024高二上•重庆北倍•期中）在298K和lOOkPa压力下，已知金刚石和石墨的崎、燃烧热和密

度分别为：

物质S/(J.K，mo「)AH/(kJmol-1)夕/(kg•m-3)

C（金刚石）2.4-395.403513

C（石墨）5.7-393.512260

此条件下，对于反应C（石墨）-C（金刚石），下列说法正确的是

A.该反应的AH<0,AS<0

B.金刚石比石墨稳定

C.由公式AG=AH-TAS可知，该反应AG<0

D.超高压条件下，石墨有可能变为金刚石

18.（2023-2024高二上•全国•期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因

其获得诺贝尔奖。工业合成氨生产示意图如图所示。

再循环

Y

J400~500℃|冷却设备

原料气—>—>铁触媒

和分离器

10MPa-30MPa

合成塔

（1）下列有关合成氨工业的说法正确的是

A.工业合成氨的反应是燃减小的放热反应，在低温或常温时可自发进行

B.合成氨反应中，反应物的总键能小于产物的总键能

C.合成氨厂一般采用的压强为lOMPa〜30MPa,因为该压强下铁触媒的活性最高

D.2的量越多，氏的转化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成

（2）循环利用的丫是氮气和氢气，目的是0

（3）在合成氨工业中，要使氨的产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有（填编

号）。

①使用催化剂②恒温恒容，增大原料气N2和H2充入量③及时分离产生的NH3

④升高温度⑤恒温恒容，充入惰性气体Ar使压强增大

（4）氮的固定和氮的循环是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮

的部分K值。

大气固氮工业固氮

反应

N2(g)+O2(g)U2NO(g)N2(g)+3H2(g)U2NH3(g)

温度/℃27200025400450

K3.84x1。-"0.15xl080.5070.152

分析数据可知：

1

①在40（FC下模拟工业固氮，某时亥!!C（N2）=C（H2）=c（NH3）=lmolL-,此时v正___________v逆（填，或

“=”）。

②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是。

19.（2023-2024高二上•天津南开•期中）合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。回答下列问题：

⑴工业合成氨的反应为N2（g）+3H/g）=2NH3（g）。在容积为2L的密闭容器中，通入amol、和

bmolH2,若在一定条件下tmin后反应达到平衡，平衡后容器中剩余cmolNz

①该反应的平衡常数表达式K=。

②达到平衡时，氏的转化率为。

③在tmin内以NH3的浓度变化表示的化学反应速率为-

④若把容器的容积缩小一半，则正反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），N2的转化率O

（2）在合成氨工业中，原料气（N2、氏及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目

的是除去其中的CO,其反应为：[CU（NHJ2『+CO+NH3U[CU（NH3）3CO『AH<0。铜氨液吸收CO适

宜的生产条件是o

（3）合成氨工业中采用循环操作，主要是为了（填序号）。

a.增大化学反应速率b.提高平衡混合物中氨的含量

c.降低氨的沸点d.提高氮气和氢气的利用率

（4）合成氨气的氢气可由天然气制备。

①其反应为CH4（g）+H2O（g）UCO（g）+3H2（g）A