資源簡介

(共52張PPT)
2025年高考化學考向分析
化學反應的方向
化學反應的調控
化學反應進行的方向
1.（2022浙江1月選考） 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( )
D
A.和均大于零 B.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
【解析】 強電解質溶于水放熱,,強電解質 溶于水吸熱,
。
型強電解質固體溶于水轉化為離子，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，所以整個溶解過程的熵變取決于固體轉化為離子的熵增和水
合過程的熵減兩個作用的相對大小，若前者占主導，則溶解過程熵增，反之熵減。
2.（2021浙江6月選考）相同溫度和壓強下，關于物質熵的大小比較，合理的是( )
B
A.
B.
C.
D.（，金剛石）（ ，石墨）
【解析】 相同條件下，的原子個數多于 ，故熵：
。
相同條件下，同一物質的物質的量越大，其熵越大，即熵：
。
等量的同一物質不同狀態時的熵：固態 液態 氣態，即熵：
。
石墨與金剛石互為同素異形體，由晶體結構可知，金剛石有著更為有序的原子結
構，其熵較低，即熵：（，金剛石）（ ，石墨）。
3.（2022湖南）已知, 的值只取決于反應體系的始態和終態，忽略
、隨溫度的變化。若,則該反應可以自發進行。根據下圖判斷: 時，下
列反應不能自發進行的是( )
C
A.
B.
C.
D.
【解析】 分析題圖可知， 時
、
的，反應能自發進行； 時
的 ，反
應不能自發進行；在 時，
的約為 ,
的約為 ，
可由 和
相加得到，且 的值只取決于反應體系的始態和
終態，可推知的 ，
反應能自發進行。
4.（2021湖南）氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可
通過氨熱分解法制氫氣。相關化學鍵的鍵能數據如表所示：
化學鍵
鍵能 946 436.0 390.8
一定溫度下，利用催化劑將分解為和 。
（1） 反應_______ 。
（2） 已知該反應的 ，在下列哪些溫度下反應能自發進行？
_____（填標號）。
CD
A. B. C. D.
【解析】 （1）根據 反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，可知反應
的 。
（2）
5.多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。如圖1所示是由粗硅制備多晶硅的簡易過程。
圖1
回答下列問題：
Ⅰ.硅粉與在時反應生成氣體和,放出 熱量,該反應的熱化學
方程式為_ _____________________________________________________。 的電子
式為_ _______。
Ⅱ.將氫化為 有三種方法,對應的反應依次為:
①
②
③
（1） 氫化過程中所需的高純度可用惰性電極電解溶液制備,寫出產生 的電極
名稱______（填“陽極”或“陰極”）,該電極反應式為__________________________。
陰極
（2） 已知體系自由能變,時反應自發進行。三個氫化反應的
與溫度的關系如圖2所示,可知:反應①能自發進行的最低溫度是_________;相同溫度下,反
應②比反應①的 小,主要原因是______________________________。
，導致反應②的小
圖2
圖3
（3） 不同溫度下反應②中 轉化率如圖3所示。下列
敘述正確的是_____（填序號）。
、
點:
.點 點
.反應適宜溫度:
（4） 反應③的___________（用、 表示）。
溫度升高,反應③的平衡常數 ______（填“增大”“減小”或
“不變”）。
減小
（5） 由粗硅制備多晶硅過程中循環使用的物質除、和 外,還有_________
（填分子式）。
、
【解析】 Ⅰ.反應物為固態、氣態，生成物是氣態的和 ，反應條件是
，配平時將 的化學計量數定為1，由此寫出熱化學方程式：
。中與1個 、3個
分別形成共價單鍵，每個周圍補上電子以滿足8電子穩定結構，故 的電子式
為 。
Ⅱ.
（1）用惰性電極電解溶液，在陽極放電生成 ，電極反應式為
；在陰極不反應，放電生成 ，電極反應式為
（用惰性電極電解溶液等同電解，陰極生成 、
陽極生成）。（2）由題圖可以看出，溫度達到以上反應①的 才會小于0，
因此反應①能自發進行的最低溫度是 。反應①反應前后的氣體分子數不變，可
知反應①的變化很小（不同物質的是不同的，但是氣體物質的量如果有變化則 變
化較大）；反應②反應前后氣體分子數減小，，單從 來看，在同溫條件下反
應②的應該偏大，但實際情況是反應②比反應①的 小，原因就是反應①的
、反應②的，導致在相同溫度下，反應②比反應①的 小。
（3）題圖3是經典的轉化率對溫度的關系圖，在較低溫度時，反應速率較慢，在給定的
時間內未達到平衡，所以溫度越高，反應速率越快，相同時間內 的轉化率增加；在
較高溫度時，反應速率快，在給定的時間內已經達到平衡，隨著溫度升高 的轉化率
降低，可知該反應為放熱反應。B點未達平衡， 的轉化率還能繼續增加，可知B點
反應正向進行，正反應速率大于逆反應速率，項正確。點溫度高于A點，所以
點點，項錯誤。之間， 的轉化率較高，選擇此溫度范圍比較合
適，項正確。（4）根據蓋斯定律，由反應②-反應①得反應③，所以 ；
由于、，所以 必小于0。對放熱反應而言，化學平衡常數隨著溫度
的升高而減小。（5）反應①生成的 可用于流程中粗硅提純的第1步，三個可逆反應
中剩余的 也可循環使用。
化學反應原理在化工生產中的調控作用
6.（2023湖南）聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。
Ⅰ.苯乙烯的制備
（1） 已知下列反應的熱化學方程式:
計算反應的______ 。
（2） 在某溫度、下，向反應器中充入 氣態乙苯發生反應④，其平衡轉化
率為，欲將平衡轉化率提高至，需要向反應器中充入___ 水蒸氣作為稀釋
氣（計算時忽略副反應）。
5
（3） 在、下，以水蒸氣作稀釋氣、 作催化劑，乙苯除脫氫生成苯
乙烯外，還會發生如下兩個副反應:
⑤
⑥
以上反應體系中，芳香烴產物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性
隨乙苯轉化率的
變化曲線如圖所示，其中曲線 代表的產物是______,理由是_____
_________________________________________________________
_________________________________________________________
___________。
甲苯
生成苯乙烯是主反應，選擇性最高；而主反應生成的可以加快反應⑥的正反應速率，隨著反應逐漸進行，甲苯的選擇性相比于苯升高幅度較大
（4） 關于本反應體系中催化劑 的描述錯誤的是_____。
BD
A.射線衍射技術可測定晶體結構 B. 可改變乙苯平衡轉化率
C.降低了乙苯脫氫反應的活化能 D.改變 顆粒大小不影響反應速率
Ⅱ.苯乙烯的聚合
苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關鍵步驟是某（Ⅰ）的配合物促進
（引發劑，表示鹵素）生成自由基 ，實現苯乙烯可控聚合。
（5） 引發劑、、 中活性最高的是__________。
（6） 室溫下，在配體的水溶液中形成，其反應平衡常數為;
在水中的溶度積常數為。由此可知，在配體 的水溶液中溶解反應的平衡常數
為_______（所有化學方程式中化學計量數關系均為最簡整數比）。
【解析】 （1）根據蓋斯定律，由 可得
| 。
（2）在某溫度、下，向反應器中充入 氣態乙苯發生反應④。乙苯的平衡
轉化率為，列三段式計算 ，如下：
平衡時總物質的量為
設欲將平衡轉化率提高至，充入的物質的量為 （鏈接大招19），可列
三段式計算，如下：
平衡時總物質的量為（充入的 要列入總物質的量）
（溫度不變，不變），解得 。
（3）生成苯乙烯的反應是主反應，選擇性肯定比副反應所生成的苯和甲苯高，因此在
乙苯轉化率相同的條件下，選擇性最高的曲線 代表的產物是苯乙烯。隨著反應進行，
反應物乙苯的壓強逐漸降低，因此反應④、⑤、⑥的正反應速率應逐漸降低，但由于主
反應④的產物有， 壓強的增加可以提高反應⑥的正反應速率，因此反應⑤和⑥相
比，隨著反應逐漸進行（即乙苯轉化率逐漸升高），反應物乙苯會更多地轉化成反應⑥
的產物甲苯，因此選擇性升高幅度甲苯會逐漸高于苯，由此可知曲線 代表的產物是甲
苯。
（4）測定晶體結構最常用的儀器是射線衍射儀，因此 射線衍射技術可測定
晶體結構。
是催化劑，催化劑不能使平衡發生移動，不能改變乙苯平衡轉化率。
作催化劑，可以降低乙苯脫氫反應的活化能，提高反應速率。
改變 顆粒大小，可以增大固體催化劑與氣體反應物的接觸表面積，因此可以
改變反應速率。
（5）根據題目所給信息可知，斷裂的碳鹵鍵可以生成自由基 ，鍵
長:,鍵長越長則鍵能越小，化學鍵越易斷裂，故 最容易
生成自由基 ，活性最高。
（6）根據題目信息寫出平衡常數所對應的可逆反應，即
； ，溶度積常數為
。在配體 的水溶液中溶解所對應的可逆反應為
，該反應可由上述兩個可逆反應相加而得，
化學方程式相加則平衡常數相乘，因此在配體 的水溶液中溶解反應的平衡常數為
。
7.（2022遼寧）工業合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其
獲得諾貝爾獎，其反應為
。
回答下列問題：
（1） 合成氨反應在常溫下____（填“能”或“不能”）自發進行。
（2） ____溫（填“高”或“低”，下同）有利于提高反應速率，____溫有利于提高平衡轉
化率，綜合考慮催化劑（鐵觸媒）活性等因素，工業常采用 。
能
高
低
（3） 針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了以下解決方案：
復合催化劑。
圖1
圖2
下列說法正確的是__。
時，復合催化劑比單一催化劑效率更高
.同溫同壓下，復合催化劑有利于提高氨的平衡產率
.溫度越高，復合催化劑活性一定越高
（4） 某合成氨速率方程為，根據表中數據， ____。
實驗
1
2
3
4
在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為__。
.有利于平衡正向移動
.防止催化劑中毒
.提高正反應速率
【解析】 （1）常溫下 ，
，
故合成氨反應在常溫下能自發進行。（2）其他條件一定時，升高溫度，反應速率加快；合成氨反應是放熱反應，溫度降低能使平衡正向移動，提高平衡轉化率。（3）由題圖1可知，時，復合催化劑（有 ）催化時合成氨反應的反應速率比單一催化
劑（沒有）催化時大很多，說明時復合催化劑比單一催化劑效率更高， 項正
確。同溫同壓下，復合催化劑能提高反應速率，但不能改變平衡狀態，故不能提高氨的
平衡產率，項錯誤。溫度過高，復合催化劑可能會失去活性，催化效率反而降低， 項
錯誤。（4）觀察表格，挑選、 濃度都相同的實驗1、3，分別代入合成氨的
速率方程可得、，聯立解得 。合成
氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中，平衡正向移動（分離氨氣導致 降
低，因此 ，平衡正向移動），值得注意的是分離出氨氣不會提高正反應速率，
正確， 錯誤。產物氨不會使催化劑中毒（如果氨會使這個催化劑中毒，那怎么可能還
使用這個催化劑呢）， 錯誤。
1.（2022湖北部分學校質檢）反應進行的方向是化學反應原理的重要組成部分之一。下
列說法正確的是( )
D
A.一定溫度和壓強下，某種給定物質的、 均為定值
B.根據反應的自發性可以預測該反應發生的快慢
C.某可逆反應的正反應能夠自發進行，則該反應的 一定小于零
D.常溫下，反應不能自發進行，則該反應的
【解析】 一定溫度和壓強下，某種給定物質的、 均為定值。
根據反應的自發性只能判斷反應進行的方向，不能預測反應發生的快慢。
由可知，在、 和高溫條件下，正反應也具有自發性。
反應不能自發進行，即，由于該反應的，則其 。
2.（2023江蘇）金屬硫化物 催化反應
，既可以除去天然氣中
的,又可以獲得 。下列說法正確的是( )
C
A.該反應的
B.該反應的平衡常數
C.題圖所示的反應機理中，步驟Ⅰ可理解為 中帶部分負電荷
的與催化劑中的 之間發生作用
D.該反應中每消耗 ,轉移電子的數目約為
【解析】 ，左側
反應物氣體分子數之和為3，右側生成物氣體分子數之和為
5， 。
由化學方程式結合平衡常數表達式可知，
。
的電負性比大，因此中帶部分負電荷，又分析題圖可知，經過步驟Ⅰ后
中帶部分負電荷的與催化劑中的 之間形成作用力。
中C的化合價為，中C的化合價為，可知每與 反應，
轉移電子物質的量為，因此每消耗，轉移電子的物質的量為 ，數目
約為 。
3.如圖表示生成幾種氯化物反應的自由能變化 隨溫度變化情況。若在圖示溫度范圍內
焓變和熵變不變，且，其中為常數，為溫度，反應①②③的
隨溫度 的變化關系如圖所示。
反應①：
反應②：
反應③：
下列說法錯誤的是( )
D
A.反應①在溫度為時的平衡常數 為1
B.反應②的平衡常數隨溫度升高而減小
C.反應③是熵增反應
D.在溫度為時，不能用還原
【解析】 分析題圖可知反應①在溫度為時 ，又
，故 。
由化學方程式可知，反應②為反應前后氣體分子數減小的反
應，其熵變；從題圖可知反應②的，
且，可推知 ，平衡常數隨溫度升高而減小。
反應③的隨溫度升高而降低，且，因此 。
若能用還原，則還原 的反應可由反應③-反應②得到，即
，溫度大于時，反應③的小于反應②的 ，
則的為負值，說明在溫度大于（如 ）時
反應能發生，可用還原 。
4.（圖像創新）（2023遼寧名校聯考） 時，向圖1中帶隔板的密閉容器兩側各充入
與，抽出隔板發生反應：
（絕對值很小，以下簡稱“該反應”），反應過程中自由能 （由體系的焓、熵與溫度
共同決定：）隨體系中氫氣的體積分數 變化的示意圖如圖2所示，
其中 點為曲線最低點。則下列說法錯誤的是( )
A.自由能由下降到是抽出隔板時與 混合造成的
B.時，在 點該反應達到進行的限度
C.由點點過程中，故該反應在點滿足：
D.若時該反應的平衡常數為64，則
√
【解析】 由題圖2可知，、的橫坐標相同，可知此時反應并未發生，自由能
減小是由體系熵增引起的。
化學反應總是向著體系的自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡， 點為曲線
最低點，時，在 點該反應達到進行的限度。
過程中， 的體積分數增大，說明平衡逆向移動，則逆反應速率大于正反應
速率，正、逆反應速率之比 。
開始充入的和各為，由反應 可知，反應前
后氣體的總物質的量不變，平衡時，的體積分數為，的物質的量為 ，反
應的氫氣的物質的量為，的物質的量為 ，設容器體積
為，平衡常數， 。
5.（2022上海）銨態氮肥的過度使用會導致水體的富營養化，研究發現，可以用化學方
法和生物方法去除氨氮。現探究去除溶液中氨氮的最適宜條件。
（1） 化學方法一般用次氯酸鈉氧化。次氯酸鈉可以和水中溶解的氨氣反應得到無毒無
害物質，其離子方程式為 。次氯酸鈉溶液中含氯
的微粒有____________。
、
（2） 現定義：氨氮脫除率 氨氮脫除率受
溶液和的影響。如表是不同 下的氨氮脫除率:
反應前氮元素質量 反應后氮元素質量 氨氮脫除率
5.8 49.3 24.11
6.9 49.3 19.08
7.7 49.3 16.86
8.8 49.3 18.88
9.3 49.3 25.29
圖示為最適宜條件,和 起始投料比例不同的情況下的氨氮脫除率。
試分析為什么最佳時，按照投料氨氮脫除率較低，只有 ，寫出兩個可能的原因:
____________________________________________________________________________
_________________________________。
次氯酸鈉中價的氯元素和產物中價的氯元素發生歸中反應，導致次氯酸鈉有所消耗；次氯酸根離子發生水解有所消耗
（3） 由上述信息判斷，反應的最佳 范圍是_________，最佳投料比是_____。
3.25
【解析】 （1）由于為弱酸， 在溶液中會發生水解反應
，因此次氯酸鈉溶液中含氯的微粒有和 。（2）根
據反應知，當和的起始投料比為 時，
理論上氨氮的脫除率為，而實際上氨氮的脫除率只有 ，根據
、 可推測其原因。（3）由題
表中數據知，當時，氨氮脫除率，說明 由7.7
增大到，氨氮脫除率一直降低，因此反應的最佳范圍為 ，由圖中曲線可
以看出，最佳投料比為3.25。
6.（2023山東青島調研） 甲烷化反應合成替代天然氣，是其循環利用的重要路徑之
一。
（1） 甲烷化主反應： 。
副反應：Ⅰ． ；
Ⅱ． ；
Ⅲ． 。
則_____ 。
（2） 副反應Ⅱ所生成的 也能發生甲烷化反應，反應的化學方程式為______________
_____________________________________________________________________。
原料氣中氫碳比對副反應有影響，實際生產中 值較大時能有效防止積碳的
原因是_________________________________________________。
促進反應正向進行,將積碳消耗
（3） 根據熱力學平衡原理，有利于主反應生成更多甲烷的是__（填標號）。
．高溫、高壓 ．低溫、低壓
．高壓、低溫 ．低壓、高溫
（4） 以和 為初始原料，在催化劑
作用下保持總壓為 發生反應
，不同溫度下在
相同時間測得 的轉化率如圖。
① A點的反應速率___（填“ ”“ ”或“ ”）。
② B點的平衡常數 _ ____。
③ 由圖像可知，影響該催化劑活性的因素有______________________。
溫度和催化劑中含量
（5） 經驗公式為（為活化能，單位為； 為速率
常數；和為常數，單位為）。甲烷化反應的速率常數與溫度 的
關系如圖，___________ （保留3位有效數字）。
【解析】 （1）根據蓋斯定律，由主反應-
副反應Ⅰ，可得副反應Ⅲ，故
。（2）
由原子守恒可知， 發生甲烷化反應
（與反應），生成甲烷和 。
增大時，相當于二氧化碳濃度不
變，增大氫氣濃度，會促進反應 正向進行，將積碳消耗。（3）
主反應為放熱、氣體分子數減小的反應，根據化學平衡移動原理，降溫、加壓其平衡正
向移動，有利于生成更多甲烷，故 正確。（4）①結合催化劑不影響平衡移動及題圖知，
B點處于平衡狀態，A點轉化率小于平衡轉化率，反應正向進行，故A點 。
②B點的平衡轉化率為 ，列三段式：
平衡時氣體的 。則B點平衡常
數 。③分析題圖
可知，溫度和催化劑中 含量影響催化劑
的活性。（5）將C、D點數據分別代入公式
得 、
，解得
。
謝謝
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