《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

4. 回答下列问题：
(1) 用钉的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解$CO_2$，发生反应：$2CO_2(g)\xlongequal{}2CO(g)+O_2(g)$，该反应的$\Delta H$$ ＞ $（填“＞”“＜”或“=”）0，$\Delta S$$ ＞ $（填“＞”“＜”或“=”）0，在低温下，该反应不能（填“能”或“不能”）自发进行。
(2) 超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的$NO$会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的$NO$和$CO$转变成$CO_2$和$N_2$，化学方程式为$2NO+2CO\xlongequal{}2CO_2+N_2$。该反应在常温下能够自发进行，则反应的$\Delta H$$ ＜ $(填“＞”“＜”或“=”)0。

答案： 4.解析:
(1)$ {CO_{2}} $分解生成$ {CO} $和$ {O_{2}} $的反应为吸热反应,$ \Delta H＞0 $,根据反应的化学方程式可知,$ \Delta S＞0 $,故低温下反应不能自发进行。
(2)通过反应的化学方程式可知$ \Delta S＜0 $,常温下能够自发进行,则$ \Delta H＜0 $。
答案:
(1)$ ＞ $ $ ＞ $ 不能
(2)$ ＜ $

旧知回顾
1. 增大化学反应速率的外界条件有增大反应物浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂等。
 2. 增大化学反应限度的外界条件有增大反应物浓度、减小生成物浓度、改变压强、改变温度等。

答案： 1.增大反应物浓度 升高温度 增大压强 使用催化剂 2.增大反应物浓度 减小生成物浓度 改变压强 改变温度

[新知必备]
1. 合成氨反应的特点
合成氨反应：$N_{2}(g) + 3H_{2}(g) \rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$。
已知 $298\ K$ 时：$\Delta H = -92.4\ kJ · mol^{-1}$，$\Delta S = -198.2\ J · mol^{-1} · K^{-1}$。
(1)自发性：常温$(298\ K)$下，$\Delta H - T\Delta S$＜$0$，能自发进行。
(2)可逆性：反应为可逆反应。
(3)熵变：$\Delta S$＜$0$，正反应是气体体积减小的反应。
(4)焓变：$\Delta H$＜$0$，是放热反应。
2. 提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较


3. 数据分析
根据教材表2 - 2在不同温度和压强下(初始时$N_{2}$和$H_{2}$的体积比为$1:3$)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是升高温度、增大压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是降低温度、增大压强。二者在温度这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。

答案： 1.（1）＜ （2）可逆 （3）＜ 减小 （4）＜ 放热 2.高压 高压 高温 低温 使用 无影响 增大 增大 减小 3.升高 增大 降低 增大 温度

1. 判断正误(正确的打“$\surd$”，错误的打“$×$”)。
(1)充入的$N_{2}$越多越有利于$NH_{3}$的合成。 (×)
(2)在合成氨的实际生产中，温度越低，压强越大越好。 (×)
(3)在合成氨中，加入催化剂能提高原料的转化率。 (×)
(4)增大反应物的浓度，减小生成物的浓度，可以提高氨的产率。 (√)
(5)合成氨中在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的。 (×)

答案： 1.（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× 2.C [合成氨反应中，使用催化剂只影响反应速率不影响化学平衡；施加高压既影响反应速率又影响化学平衡，C正确。]