解题方法
1 . 合成气(CO+H2)在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1
①判断该反应的自发性条件___________ ；
②在恒温恒容下，同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质，下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已达到平衡的是___________ 。
A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，各组分的物质的量相等
C．反应体系中，当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=akJ·mol-1，在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示：
①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线________ 。
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)在750℃下，以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)
最佳碳氧比[n(CH4)/n(O2)]为___________ 。
(1)煤化工中生产合成气的反应为：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ·mol-1①判断该反应的自发性条件
②在恒温恒容下，同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质，下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)已达到平衡的是A．反应体系中，混合气体的密度不再改变
B．反应体系中，各组分的物质的量相等
C．反应体系中，当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g) ΔH=akJ·mol-1，在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2，在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示：①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g)在750℃下，以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)| 碳氧比[n(CH4)/n(O2)] | 1︰0.25 | 1︰0.5 | 1︰1 | 1︰1.25 |
| CH4转化率 | 0.40 | 0.88 | 0.98 | 0.99 |
| H2选择性 | 0.98 | 0.93 | 0.67 | 0.40 |
| CO选择性 | 0.99 | 0.94 | 0.65 | 0.32 |
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解题方法
2 . 
的资源化利用对碳循环经济技术的发展具有重要意义。
Ⅰ．利用和
制备合成气(CO、
)，反应分两步进行：
反应①
反应②
有关物质的相对能量与反应历程的变化如图所示[
为吸附性活性炭]：
(1)总反应
能自发进行的条件为_______ 。
(2)总反应速率由反应_______ (填“①”或“②”)决定，增加的浓度，_______ (填“能”或“不能”)显著提升总反应的速率。
Ⅱ．工业上可利用生产燃料甲醇。该过程发生下列反应：
反应③
反应④
在5MPa的恒压反应器中，按照
投料，测得体系中平衡时
和CO的选择性及的平衡转化率随温度的变化如图所示(选择性：转化的中生成或CO的百分比)。
(3)在425℃~675℃范围内(其他条件不变)，的平衡转化率随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因：_______ ，_______ 。
(4)下列说法正确的是_______(填字母)。
(5)反应④在545K时的平衡常数
_______ 。
(6)结合上图，在下图中画出的平衡产率随温度的变化曲线_______ (标出B点坐标)。
的资源化利用对碳循环经济技术的发展具有重要意义。Ⅰ．利用
和制备合成气(CO、)，反应分两步进行：反应①
反应②
有关物质的相对能量与反应历程的变化如图所示[
为吸附性活性炭]：(1)总反应
能自发进行的条件为(2)总反应速率由反应
的浓度，Ⅱ．工业上可利用
生产燃料甲醇。该过程发生下列反应：反应③
反应④
在5MPa的恒压反应器中，按照
投料，测得体系中平衡时和CO的选择性及的平衡转化率随温度的变化如图所示(选择性：转化的中生成或CO的百分比)。(3)在425℃~675℃范围内(其他条件不变)，
的平衡转化率随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因：(4)下列说法正确的是_______(填字母)。
| A．曲线Ⅱ代表CO的选择性随温度的变化 |
| B．温度越低，越有利于工业生产 |
| C．上述反应条件下，的平衡转化率等于的平衡转化率 |
| D．原料气中掺入适量CO能提高的产率 |
(5)反应④在545K时的平衡常数
(6)结合上图，在下图中画出
的平衡产率随温度的变化曲线
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解题方法
3 . 一个化学反应在给定条件(通常指温度、压强)下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生，需寻求一种客观的判据，用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明，可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上，人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。
(1)下列关于自发反应的叙述，正确的是___________。
(2)下列说法中正确的是___________。
(3)某温度下，可逆反应
的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是___________。
(4)在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下：
①
②
③
下列说法正确的是___________。
(5)在某密闭容器中把CO和
的混合物加热到800℃，存在平衡：
，且平衡常数
。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1mol的混合物并加热到800℃，则平衡时CO的转化率为___________。
(6)地下水中的氮污染主要是由
引起的，人们对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，将硝酸盐还原成氮气：
①氮肥
溶于水的过程中熵值___________ (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。
②已知：
的
，
(a、b均为正值)，该反应___________ (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
(7)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：
，其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示：
①试判断
___________ 
(填写“>”、“=”或“<”)
②T℃(
)的某时刻下，
，
，
，此时该反应是否处于平衡状态___________ (选填“是”或“否”)，此时反应速率是
___________ 
(选择“>”、“=”或“<”)，其原因是___________ 。
(1)下列关于自发反应的叙述，正确的是___________。
| A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 |
| B．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 |
| C．自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程 |
| D．自发反应与外界条件无关 |
A．若 ， ，化学反应在任何温度下都能自发进行 |
B． 在室温下不能自发进行，则该反应的 |
C． 在低温下能自发进行，则该反应的 |
| D．加入合适的催化剂能降低反应的活化能，从而改变反应的焓变 |
的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是___________。| A．温度越高，K一定越大 |
B．如果 ，则 |
| C．若缩小反应器的容积，增大压强，则K增大 |
| D．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 |
①
②
③
下列说法正确的是___________。
A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为 |
B．该温度下，反应 的平衡常数的数值约为 |
C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生 的倾向由大到小的顺序为 |
| D．以上说法都不正确 |
的混合物加热到800℃，存在平衡：，且平衡常数。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1mol的混合物并加热到800℃，则平衡时CO的转化率为___________。| A．40% | B．50% | C．60% | D．83.3% |
引起的，人们对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，将硝酸盐还原成氮气：①氮肥
溶于水的过程中熵值②已知：
的，(a、b均为正值)，该反应(7)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：
，其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示：| T℃ | 25 | 125 | 225 |
| K |  | | |
(填写“>”、“=”或“<”)②T℃(
)的某时刻下，，，，此时该反应是否处于平衡状态(选择“>”、“=”或“<”)，其原因是
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解题方法
4 . 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． <0、 >0的反应在温度低时不能自发进行 |
| B．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 |
| C．冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程 |
D．一定温度下，反应MgCl2(1) Mg(1)+Cl2(g)的<0、>0 |
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解题方法
5 . 下列有关说法正确的是
| A．回收处理废旧电池，主要是为了变废为宝 |
| B．在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益 |
C．反应 在室温下可自发进行，则该反应的 |
| D．可用pH试纸测定新制氯水的pH，但是不能用蒸馏水将pH试纸事先润湿 |
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6 . 化学反应伴随着能量变化，研究化学反应中的能量变化具有重大意义。请回答下列问题：
Ⅰ．硫与硫的氧化物转化过程中能量变化如图所示：
(1)表示
的燃烧热的热化学方程式为______ 。
(2)对于反应
：
①______ (填“低温”、“高温”或“任意温度”)有利于该反应正向自发进行。
②在一密闭容器中仅发生该反应，下列措施有利于提高的平衡转化率的是______ (填标号)。
A．升高温度 B．压缩容器体积 C．增大浓度 D．再充入一定量的
Ⅱ．某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
实验步骤：
①量取
，溶液倒入小烧杯中，测量温度；
②量取
溶液，测量温度；
③将溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度。
(3)仪器a的名称为______ ，使用的溶液稍微过量的原因是______ 。
(4)实验数据记录：
(5)实验过程中，向
溶液中加碱时，分多次加入NaOH溶液，将会导致测得的______ (填“偏大”或“偏小”，下同)；若用
氨水代替NaOH溶液，将会导致测得的______ 。
Ⅰ．硫与硫的氧化物转化过程中能量变化如图所示：
(1)表示
的燃烧热的热化学方程式为(2)对于反应
：①
②在一密闭容器中仅发生该反应，下列措施有利于提高的平衡转化率的是
A．升高温度 B．压缩容器体积 C．增大
浓度 D．再充入一定量的Ⅱ．某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
实验步骤：
①量取
，溶液倒入小烧杯中，测量温度；②量取
溶液，测量温度；③将溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度。
(3)仪器a的名称为
(4)实验数据记录：
实验次数 | 反应物的初始温度/℃ | 反应后体系的温度/℃ | ||
H2SO4溶液 | NaOH溶液 | 平均值 | ||
1 | 25.2 | 25.4 | 28.6 | |
2 | 24.9 | 25.1 | 28.4 | |
3 | 25.3 | 25.3 | 28.0 | |
4 | 25.0 | 25.2 | 28.3 | |
设实验所用的酸、碱溶液的密度均为
，反应前后溶液的比热容
。计算该实验的
。
(5)实验过程中，向
溶液中加碱时，分多次加入NaOH溶液，将会导致测得的氨水代替NaOH溶液，将会导致测得的
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7 . 已知：空间位阻越大，离去越容易。2-溴-2-甲基丙烷(
)发生水解反应[
]的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法不正确的是
)发生水解反应[]的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法不正确的是| A．该反应在低温下自发进行 |
B．碘原子半径比氧大，因此 水解生成 的速率比 快 |
| C．升高温度，可能加快反应速率，同时提高2-溴-2甲基丙烷的平衡转化率 |
D．为了提高2-溴-2-甲基丙烷的水解程度，可以加入适量 固体 |
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名校
8 . 某小组学生用如图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0 g∙cm-3、比热容为4.2J/(g∙℃)，忽略量热计的比热容。
【药品】：50mL 0.50mol/L 盐酸、50mL 0.55mol/L NaOH溶液、50mL 0.55mol/L KOH溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示：
(1)从实验装置上看，还缺少的仪器名称是___________ 。
(2)学生甲实测数据处理
①∆t=___________ ℃。
②放出的热量Q甲___________ kJ(保留一位数)。
③Q甲kJ比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小，其原因可能是___________ (写一条)。
(3)学生乙选用KOH溶液，其他均与学生甲同，且操作规范，预测实验放出热量的数值Q乙___________ Q甲(填“＜”或“=”或“＞”)。
(4)写出上面实验理论上生成1mol H2O时，中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示)___________ 。
(5)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1=＋172 kJ·mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1，Kp2=1.2×1012Pa
①反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔH为___________ kJ·mol-1，Kp=___________ Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是___________ 。
③数据显示在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是___________ 。
④TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是___________ 。
【药品】：50mL 0.50mol/L 盐酸、50mL 0.55mol/L NaOH溶液、50mL 0.55mol/L KOH溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示：
| 实验次数 | 反应前体系的温度/℃ | 反应后体系温度/℃ | 温度差平均值/℃ | ||
| 50mL 0.50mol/L盐酸 | 50mL 0.55mol/L NaOH溶液 | 平均值 | |||
| 1 | 24.9 | 25.1 | 28.4 | ∆t | |
| 2 | 25.1 | 25.0 | 26.3 | ||
| 3 | 25.0 | 25.0 | 28.4 | ||
(1)从实验装置上看，还缺少的仪器名称是
(2)学生甲实测数据处理
①∆t=
②放出的热量Q甲
③Q甲kJ比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小，其原因可能是
(3)学生乙选用KOH溶液，其他均与学生甲同，且操作规范，预测实验放出热量的数值Q乙
(4)写出上面实验理论上生成1mol H2O时，中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示)
(5)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1=＋172 kJ·mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1，Kp2=1.2×1012Pa
①反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔH为
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是
③数据显示在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是
④TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是
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9 . 证据推理是化学学科重要核心素养。下列证据能得出相应推论的是
| 选项 | 证据 | 推论 |
| A | 反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)能自发进行 | 该反应的△H＜0 |
| B | 增大压强，化学反应速率加快 | 增大压强，活化分子百分数增多，有效碰撞概率增大 |
| C | 用pH计测定浓度相等的NaClO溶液和Na2CO3溶液的pH，NaClO溶液碱性更强 | 酸性：H2CO3＞HClO |
| D | 向双氧水中滴加浓硫酸，产生气体的速率加快 | 浓硫酸对H2O2的分解具有催化作用 |
| A．A | B．B | C．C | D．D |
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解题方法
10 . “节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将转化为可利用的资源。
Ⅰ．目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。
已知：
的燃烧热
kJ⋅mol
、
的燃烧热
kJ⋅mol
反应①：
kJ⋅mol
反应②：
kJ⋅mol
反应③：
(1)
(2)恒温条件下，在某恒容密闭容器中；按照
投料发生反应③，测得
的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到3 min，的平均反应速率
⋅min；试在图中绘制出
的浓度随时间变化的图像
②该反应的平衡常数
(3)恒温条件下，在某恒压密闭容器中仅发生反应①，当反应达到平衡后，
Ⅰ．降低温度，CO的平衡转化率
Ⅱ．向平衡体系中通入惰性气体，平衡
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