【精准解析】2021高考化学（江苏专用）突破特训：专题7专题突破24化学反应原理在物质制备中的调控作用

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专题突破 24　化学反应原理在物质制备中的调控作用

1．化学反应方向的判定

(1)自发反应

在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。

(2)熵和熵变的含义

① 熵的含义

熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号 S

表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，

同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是 S(g)>S(l)>S(s)。

② 熵变的含义

熵变是反应前后体系熵的变化，用 Δ S

表示，化学反应的 ΔS越大，越有利于反应自发进行。

(3)判断化学反应方向的判据

ΔG＝ΔH－TΔS

ΔG<0 时，反应能自发进行；

ΔG＝0时，反应达到平衡状态；

ΔG>0 时，反应不能自发进行。

2．控制反应条件的目的

(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化

率，从而促进有利的化学反应进行。

(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有

害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。

3．控制反应条件的基本措施

(1)控制化学反应速率的措施

通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化

剂等途径调控反应速率。

(2)提高转化率的措施

通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，

从而提高转化率。

如：

以工业合成氨为例，理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件

ⅰ.反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。

ⅱ.

ⅲ.从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件

ⅳ.综合考虑——选择适宜的生产条件

① 温度：400～500 ℃

② 压强：10～30 MPa

③ 投料比：＝

④ 以铁触媒作催化剂

⑤ 采用循环操作提高原料利用率

1．据报道，在 300 ℃、70 MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实：

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)

下列叙述错误的是(　　)

A．使用 Cu—Zn—Fe 催化剂可大大提高生产效率

B．升高温度，该反应平衡常数 K一定增大

C．充入大量 CO2气体可提高 H2的转化率

D．从平衡混合气体中分离出 CH3CH2OH 和H2O，可提高 CO2和H2的利用率

答案　B

解析　因催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，则在一定时间内提高了生产效率，故

A正确；反应需在 300 ℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，

所以 K不一定增大，故 B错误；充入大量 CO2气体，能使平衡正向移动，提高 H2的转化率，

故C正确；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高 CO2和H2的转化率，

故D正确。

2．(2020·长沙模拟)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

(1)利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2晶体，发生如下反应：

TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH＞0(Ⅰ)

如下图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为 T2的一端放入未提纯的 TaS2粉末和

少量 I2(g)，一段时间后，在温度为 T1的一端得到了纯净 TaS2晶体，则温度 T1________(填

“＞”“＜”或“＝”)T2。上述反应体系中循环使用的物质是________。

(2)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO 在不同温度下的平

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