解题方法
1 . 二氧化碳的开发利用是化学家和化学工作者一直关注的热门话题，试回答：
(1)在
恒容密闭容器中投入
和
发生反应
，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。___________ 反应，
从大到小的关系排序为___________ 。
②M点对应的平衡常数
___________ ，在
及
时，图中N点
___________ 
(填“>”“<”或“=”)。
(2)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用
的热点研究领域，化学方程式为
。理论计算表明，原料初始组成
，在体系压强为
，反应达到平衡，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。回答下列问题：
变化的曲线分别是___________ 。催化加氢合成
反应的
___________ 0(填“大于”或“小于”)。
②根据图中点
，计算该温度时反应的平衡常数
___________ 
(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(1)在
恒容密闭容器中投入和发生反应，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。
从大到小的关系排序为②M点对应的平衡常数
及时，图中N点(填“>”“<”或“=”)。(2)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用
的热点研究领域，化学方程式为。理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。回答下列问题：
变化的曲线分别是催化加氢合成反应的②根据图中点
，计算该温度时反应的平衡常数(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
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解题方法
2 . 聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
I．工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理为：C6H5-CH2CH3(g)
C6H5-CH=CH2(g)+H2(g) 
。通过计算机模拟一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)：
(2)写出该反应历程(过渡态1和2中)的决速步骤反应方程式：___________ 。
(3)实验测得乙苯脱氢反应的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图2中③代表lgk逆随
的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________。
(4)某温度下，向1.0L恒容密闭容器中充入0.10mol C6H5-CH2CH3(g)，测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器的气体总压强(p)的数据见表：
该温度下的浓度平衡常数K=___________ mol/L(结果保留至小数点后两位)。
(5)实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比
的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因。___________
又已知水的汽化热为40.8kJ·mol-1。根据以上数据，计算CO2氧化乙苯脱氢反应的=___________ 。
(7)该反应在催化剂表面发生的历程如图所示：___________ ；pH过高时，___________ 。
(8)相对于乙苯脱氢法，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②___________ ；③___________ 。
I．工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理为：C6H5-CH2CH3(g)
C6H5-CH=CH2(g)+H2(g) 。通过计算机模拟一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应，其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)：
| A．大于0 | B．等于0 | C．小于0 | D．无法确定 |
(2)写出该反应历程(过渡态1和2中)的决速步骤反应方程式：
(3)实验测得乙苯脱氢反应的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图2中③代表lgk逆随
的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________。
| A．① | B．② | C．④ | D．⑤ |
(4)某温度下，向1.0L恒容密闭容器中充入0.10mol C6H5-CH2CH3(g)，测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器的气体总压强(p)的数据见表：
| 时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| 总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.26 | 9.32 | 9.33 | 9.33 |
(5)实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比
的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因。
| 物质 |
|
| CO(g) |
| 燃烧热/kJ·mol-1 | -4610.2 | -4376.9 | -283.5 |
=(7)该反应在催化剂表面发生的历程如图所示：
(8)相对于乙苯脱氢法，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②
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解题方法
3 . 反应A+B→P符合Arrhenius公式，[已知Arrhenius经验公式为Rlnk=–
+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)]。当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol-1，在室温(298K)下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了倍。
+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)]。当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol-1，在室温(298K)下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了倍。| A．2×105 | B．1014 | C．5000 | D．29×1012 |
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解题方法
4 . 研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量是当今研究热点。
(1)已知常温常压下
的燃烧放热
，请写出表示
燃烧热的热化学方程式___________ 。
(2)1雨水中含有来自大气的
，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
②
时，反应②的平衡常数为K，溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为
，当大气压强为
，大气中
的物质的量分数为x时，溶液中
浓度为___________ 
(用题中的字母表示，忽略
的电离)。
(3)目前
和
已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
为研究温度对捕获效率的影响，在某温度
下，将一定量的溶液置于密闭容器中，并充入一定量的气体(用氨气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中气体的浓度。然后分别在温度为
下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
气体浓度呈现如图1所示的变化趋势的原因___________ 。
②反应Ⅱ在温度为时，溶液
随时间变化的趋势曲线如图2所示，当时间达到
时，将该体系升温至
，请在图2中画出时刻至平衡时，溶液的变化总趋势曲线___________ 。
(4)研究表明，气体可被电还原。在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为的反应进程中(被还原为
的反应可同时发生)，相对能量变化如图。
(1)已知常温常压下
的燃烧放热，请写出表示燃烧热的热化学方程式(2)1雨水中含有来自大气的
，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：①
②时，反应②的平衡常数为K，溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为x时，溶液中浓度为(用题中的字母表示，忽略的电离)。(3)目前
和已经被用作工业捕碳剂，它们与可发生如下反应：反应I：
反应Ⅱ：
为研究温度对
捕获效率的影响，在某温度下，将一定量的溶液置于密闭容器中，并充入一定量的气体(用氨气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中气体的浓度。然后分别在温度为下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
气体浓度呈现如图1所示的变化趋势的原因②反应Ⅱ在温度为
时，溶液随时间变化的趋势曲线如图2所示，当时间达到时，将该体系升温至，请在图2中画出时刻至平衡时，溶液的变化总趋势曲线(4)研究表明，
气体可被电还原。在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为的反应进程中(被还原为的反应可同时发生)，相对能量变化如图。
| A．电解质水溶液的酸性越强，越有利于气体电化学还原 |
B．a催化剂条件下，电还原的活化能约为 |
| C．c催化剂条件下，电还原的活化能小于电还原的活化能，更容易发生的电还原 |
| D．电还原为从易到难的顺序为c、a、b |
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解题方法
5 . 以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯，是化工产业中常用的方法，其反应如下所示：
(g) 
(g)+H2(g) 
回答下列问题：
Ⅰ.在
催化下，在三个恒容(均为1.0L)密闭容器中发生上述反应。相关实验数据如下：
(1)
℃时，按表格中数据投料，则此时乙容器中v正_________ (填“＞”“＝”或“＜”)v逆。
(2) _________ (填“＞”“＝”或“＜”)
。
Ⅱ.乙苯脱氢的历程如下图所示：
(3)四个步骤中，更有利于在低温发生的是上图中的_________ 步骤。“吸附”步骤中乙苯分子被吸附在催化剂表面活性位点并被活化；“反应”步骤中Fe(Ⅲ)转化为_________ ，从共价键变化的角度描述该步骤为_________ 。该催化剂在使用过程中，失活现象比较严重，由此推断“脱氢”步骤除了产生
，还可能生成小分子离开催化剂表面。
Ⅲ.为了节省能源，乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程可以在气氛下进行。100kPa下，反应气组成
按1∶0、1：1、1∶5、1∶9投料，乙苯的平衡转化率随反应温度的变化关系如图。
(4)图中
对应的曲线是_________ (填序号)。
(5)工业乙苯催化脱氢生产苯乙烯时，会产生少量积碳，加入一定温度的水蒸气可较长时间保持催化剂的活性，用化学方程式表示其原因是_________ 。
(g) (g)+H2(g) 回答下列问题：
Ⅰ.在
催化下，在三个恒容(均为1.0L)密闭容器中发生上述反应。相关实验数据如下：| 容器 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | ||
| 乙苯(g) | 苯乙烯(g) | 氢气(g) | 苯乙烯(g) | ||
| 甲 | | 3.0 | 0 | 0 | 1.0 |
| 乙 |  | 4.0 | 3.0 | 1.0 | x |
| 丙 |  | 5.0 | 0 | 0 | 1.2 |
(1)
℃时，按表格中数据投料，则此时乙容器中v正(2)
。Ⅱ.乙苯脱氢的历程如下图所示：
(3)四个步骤中，更有利于在低温发生的是上图中的
表面活性位点并被活化；“反应”步骤中Fe(Ⅲ)转化为，还可能生成小分子离开催化剂表面。Ⅲ.为了节省能源，乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程可以在
气氛下进行。100kPa下，反应气组成按1∶0、1：1、1∶5、1∶9投料，乙苯的平衡转化率随反应温度的变化关系如图。(4)图中
对应的曲线是(5)工业乙苯催化脱氢生产苯乙烯时，会产生少量积碳，加入一定温度的水蒸气可较长时间保持催化剂的活性，用化学方程式表示其原因是
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6 . 金属硫化物(MxSy)催化反应
，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2.下列说法正确的是
，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2.下列说法正确的是A．该反应的 S<0 |
B．该反应的平衡常数 |
| C．其他条件相同，增大体系压强，能提高H2S的平衡转化率 |
| D．题图所示的反应机理中，步骤I可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 |
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7 . 已知：
△H=-14.9 kJ·mol-1。某温度下在甲、乙两个恒容密闭容器中充入反应物，其起始浓度如下表所示。甲中反应达到平衡时，测得c(H2)=0.008 mol·L-1。下列判断正确的是
△H=-14.9 kJ·mol-1。某温度下在甲、乙两个恒容密闭容器中充入反应物，其起始浓度如下表所示。甲中反应达到平衡时，测得c(H2)=0.008 mol·L-1。下列判断正确的是起始浓度 | c(H2)/(mol·L-1) | c(I2)/(mol·L-1) | c(HI)/(mol·L-1) |
甲 | 0.01 | 0.01 | 0 |
乙 | 0.02 | 0.02 | 0 |
| A．平衡时，乙中H2的转化率与甲中的相等 |
| B．平衡时，甲中混合物的颜色比乙中深 |
| C．平衡时，甲、乙中热量的变化值相等 |
| D．该温度下，反应的平衡常数K=4 |
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解题方法
8 . 700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)：
下列说法正确的是
CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)：| 反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | 0.20 |
A．反应在0～t1min内的平均速率为v(H2)= mol·L-1·min-1 |
| B．若800℃时该反应的平衡常数为0.64，则逆反应为吸热反应 |
| C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O(g)和0.40molH2(g)，则v正>v逆 |
| D．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO(g)和1.20molH2O(g)，达到平衡时n(CO2)=0.40mol |
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9 . 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。CH4－H2O(g)催化重整制氢，主要反应如下：
反应I：CH4(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO(g) ∆H1
反应Ⅱ：CH4(g)+2H2O(g) ⇌4H2(g)+CO2(g) ∆H2
反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g) ⇌H2(g)+CO2(g) ∆H=-41.2kJ•mol-1
CH4－H2O(g)重整过程中自由能(∆G=∆H-T∆S，设∆H和∆S不随温度变化)随温度变化趋势如图1所示：
(1)反应Ⅱ焓变的符号：∆H2_______ 0(填“＞”或“＜”)，理由是_______ 。
(2)上述反应体系在一定条件下达到平衡后，下列说法正确的是_______ 。
(3)反应Ⅲ的速率v=v正-v逆=k正c(CO)•c(H2O)-k逆c(CO2)•c(H2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。升高温度时lgk正-lgk逆_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度下，向恒容密闭反应器中通入CH4和H2O(g)，起始时CH4和H2O(g)的分压分别为2MPa、6MPa，发生反应I、Ⅱ、Ⅲ。反应进行t1min时达到平衡状态，此时CO、CO2的分压分别为aMPa、bMPa。
①H2O(g)的平衡分压为_______ MPa(用含a、b的代数式表示，下同)。
②反应I的Kp=_______ (用平衡时各物质的分压代替物质的量浓度)。
(5)70～80℃，利用HCO
与HCOO-的相互转化实现H2的储存与释放，其释放H2的一种机理如图1所示，该过程中使用的Pd/Ag/TiO2复合催化剂的结构及各部分所带电荷如图2所示。
①写出释氢反应的离子方程式：_______ 。
②根据元素电负性的变化规律，步骤I、Ⅱ可以描述为_______ 。
反应I：CH4(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO(g) ∆H1
反应Ⅱ：CH4(g)+2H2O(g) ⇌4H2(g)+CO2(g) ∆H2
反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g) ⇌H2(g)+CO2(g) ∆H=-41.2kJ•mol-1
CH4－H2O(g)重整过程中自由能(∆G=∆H-T∆S，设∆H和∆S不随温度变化)随温度变化趋势如图1所示：
(1)反应Ⅱ焓变的符号：∆H2
(2)上述反应体系在一定条件下达到平衡后，下列说法正确的是
| A．及时分离出二氧化碳，可以使得反应I的正反应速率增大 |
| B．降低温度，反应I逆向移动，反应Ⅲ正向移动 |
| C．加入反应Ⅲ的催化剂，可以降低该反应的活化能和反应热 |
| D．增大水蒸气的浓度，有利于提高甲烷的平衡转化率 |
(4)一定温度下，向恒容密闭反应器中通入CH4和H2O(g)，起始时CH4和H2O(g)的分压分别为2MPa、6MPa，发生反应I、Ⅱ、Ⅲ。反应进行t1min时达到平衡状态，此时CO、CO2的分压分别为aMPa、bMPa。
①H2O(g)的平衡分压为
②反应I的Kp=
(5)70～80℃，利用HCO
与HCOO-的相互转化实现H2的储存与释放，其释放H2的一种机理如图1所示，该过程中使用的Pd/Ag/TiO2复合催化剂的结构及各部分所带电荷如图2所示。①写出释氢反应的离子方程式：
②根据元素电负性的变化规律，步骤I、Ⅱ可以描述为
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解题方法
10 . 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用如下反应来制备：
。在T1℃、10MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)：n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。
下列说法正确的是
。在T1℃、10MPa反应条件下，向甲、乙、丙三个容器中分别通入n(乙苯)：n(N2)为1∶1、1∶4、1∶9的混合气体，发生上述反应，测得乙苯转化率随时间变化如表所示。| 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | |
| 甲 | 20.5% | 39.0% | 54.5% | 60.0% | 60.0% |
| 乙 | 23.5% | 44.5% | 61.0% | 66.8% | x |
| 丙 | 25.0% | 45.5% | 63.8% | 74.0% | 80.0% |
A．20min内，乙苯的平均反应速率 从大到小的顺序是丙>乙>甲 |
| B．若其他条件不变，把容器甲改为恒容容器，则平衡转化率变小 |
C．T1℃时，该反应的 |
| D．50min时，容器丙中的反应已达到平衡状态 |
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