2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤檢測 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題.doc

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專題跟蹤檢測 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題 1．隨著國家環(huán)保部系列環(huán)保新規(guī)的出臺，各地環(huán)保部門整治環(huán)保的工作也在緊鑼密鼓地進(jìn)行，其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的重要原因之一，因此治理汽車尾氣和燃煤尾氣污染成為重中之重?；卮鹣铝袉栴}： (1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可消除氮氧化物的污染。 已知：①CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867.0 kJmol－1； ②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJmol－1； ③適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L NO時，則吸收22.5 kJ的熱量。 則CH4催化還原NO的熱化學(xué)方程式為______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在汽車排氣系統(tǒng)中安裝三元催化轉(zhuǎn)化器，可發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。在某密閉容器中通入等量的CO和NO，發(fā)生上述反應(yīng)時，c(CO)隨溫度(T)和時間(t)的變化曲線如圖所示。 ①據(jù)此判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 ②溫度為T2時，19 s反應(yīng)達(dá)到平衡，則0～19 s內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2)＝________molL－1s－1。 ③溫度為T1時，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。 (3)SNCRSCR脫硝技術(shù)是一種新型的除去煙氣中氮氧化物的脫硝技術(shù)，一般采用氨氣或尿素作還原劑，其基本流程如圖： ①SNCRSCR脫硝技術(shù)中用NH3作還原劑還原NO的主要反應(yīng)為4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0，則用尿素[CO(NH2)2]作還原劑還原NO2的化學(xué)方程式為__________________________。 ②體系溫度直接影響SNCR技術(shù)的脫硝效率，如圖所示。 SNCR技術(shù)脫硝的最佳溫度為________，SNCR與SCR技術(shù)相比，SCR技術(shù)的反應(yīng)溫度不能太高，其原因是________________________________；當(dāng)體系溫度高于1 000 ℃時，SNCR脫硝效率明顯降低，其可能的原因是________________________________________。 解析：(1)由已知信息③可寫出熱化學(xué)方程式：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJmol－1，將該熱化學(xué)方程式與已知信息①、②中的熱化學(xué)方程式依次編號為a、b、c，根據(jù)蓋斯定律，由b－a2＋c可得：CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 159.2 kJmol－1。(2)①由題圖可知T1>T2，而T1平衡時CO濃度較高，說明溫度升高，平衡逆向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②v(N2)＝v(CO)＝ molL－1s－1＝0.05 molL－1s－1。③溫度為T1時，根據(jù)三段式法，則有： 　　　　　　　　2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) 起始(molL－1) 2.0 2.0 0 0 轉(zhuǎn)化(molL－1) 1.6 1.6 1.6 0.8 平衡(molL－1) 0.4 0.4 1.6 0.8 故T1時，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝＝80。(3)①CO(NH2)2作還原劑，還原NO2生成N2、CO2、H2O，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CO(NH2)2＋6NO24CO2＋7N2＋8H2O。②由題圖可知925 ℃左右時脫硝效率最高。SCR技術(shù)中使用了催化劑，若溫度太高，則催化劑活性降低或喪失。脫硝反應(yīng)的主反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故溫度過高時，脫硝主要反應(yīng)的平衡逆向移動，導(dǎo)致脫硝效率降低。 答案：(1)CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 159.2 kJmol－1 (2)①放熱?、?.05?、?0 (3)①4CO(NH2)2＋6NO24CO2＋7N2＋8H2O　②925 ℃左右　溫度太高，會降低催化劑活性　溫度過高，脫硝主要反應(yīng)的平衡逆向移動 2．(1)硼酸(H3BO3)能電離，它在水中能結(jié)合水電離出的OH－形成B(OH)，寫出硼酸的電離方程式：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向500 mL 0.2 molL－1硼酸溶液中加入2 g氫氧化鈉固體，充分反應(yīng)后，溶液呈堿性，反應(yīng)的離子方程式為________________________。溶液中各微粒(水除外)濃度由大到小的順序為____________________________。溶液中＝________(用含硼酸的電離常數(shù)K和水的離子積常數(shù)Kw的代數(shù)式表示)。 (3)在一定條件下，H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3＋3H2O，H3BO3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線如圖所示。升高溫度，正反應(yīng)速率________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)逆反應(yīng)速率；反應(yīng)物的總能量________生成物的總能量。 (4)已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJmol－1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L B2H6氣體在足量的氧氣中燃燒，生成三氧化二硼固體和水蒸氣，放出1 016.5 kJ的熱量，寫出表示B2H6氣體燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________________。 (5)硼酸通過一定的反應(yīng)可生成NaBH4，NaBH4是一種強還原劑，用NaBH4和過氧化氫可以設(shè)計成一種堿性燃料電池，放電時，1 mol NaBH4釋放8 mol e－。寫出原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________。 解析：(1)依題意知硼酸的電離類似于鹽的水解，可寫出硼酸的電離方程式。(2)硼酸是弱酸，在離子方程式中寫化學(xué)式；據(jù)計算得出硼酸過量，反應(yīng)后溶液中含有等物質(zhì)的量的H3BO3和NaB(OH)4，溶液呈堿性，說明B(OH) 的水解程度大于H3BO3的電離程度，可得到微粒濃度的大小關(guān)系。(3)據(jù)圖像分析得出升高溫度，H3BO3的轉(zhuǎn)化率增大，更有利于平衡正向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(4)燃燒熱為101 kPa時1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，根據(jù)蓋斯定律，可寫出該熱化學(xué)方程式。(5)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性電池中有大量的OH－，利用得失電子守恒即可寫出電極反應(yīng)式。 答案：(1)H3BO3＋H2OB(OH)＋H＋ (2)H3BO3＋OH－===B(OH)　c(H3BO3)>c(Na＋)>c[B(OH)]>c(OH－)>c(H＋)　 (3)大于　小于 (4)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　ΔH＝－2 165 kJmol－1 (5)BH＋8OH－－8e－===B(OH)＋4H2O 3．(2018重慶模擬)氮的化合物在生產(chǎn)和生活中廣泛存在。請回答下列有關(guān)問題： (1)氯胺(NH2Cl)是一種長效緩釋消毒劑，可通過反應(yīng)NH3(g)＋Cl2(g)===NH2Cl(g)＋HCl(g)　ΔH＝＋12 kJmol－1來制取。 化學(xué)鍵 N—H Cl—Cl N—Cl H—Cl 鍵能/(kJmol－1) 391 243 a 431 已知部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示(假定不同物質(zhì)中同種化學(xué)鍵的鍵能一樣)，則a＝________。 (2)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步： Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)(快) va正＝ka正c2(NO)，va逆＝ka逆c(N2O2)，ΔH1<0 Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢) vb正＝kb正c(N2O2)c(O2)，vb逆＝kb逆c2(NO2)，ΔH2<0 ①一定溫度下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，其平衡常數(shù)K＝________(用ka正、ka逆、kb正、kb逆表示)。 ②100 kPa時，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。圖中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下達(dá)到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率，則________點對應(yīng)的壓強最大，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在密閉恒容絕熱容器中進(jìn)行，若氧氣中混有氮氣，容器中還發(fā)生了反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180 kJmol－1，則此反應(yīng)對NO的轉(zhuǎn)化率的影響是________(填“增大”“減小”或“無法判斷”)。 ④某溫度下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中，在保證O2濃度不變的情況下，增大容器的容積，平衡將________(填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向”或“不”)移動。判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)上可通過電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示。 ①該裝置的陽極是________(填“電極a”或“電極b”)。 ②電解過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。 解析：(1)焓變等于反應(yīng)物鍵能之和與生成物鍵能之和的差值，則3391 kJmol－1＋243 kJmol－1－431 kJmol－1－2391 kJmol－1－a kJmol－1＝＋12 kJmol－1，解得a＝191。(2)①根據(jù)蓋斯定律 Ⅰ＋Ⅱ 即得到反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，因此達(dá)到平衡狀態(tài)時，va正＝va逆、vb正＝vb逆，則va正vb正＝va逆vb逆，即ka正c2(NO)kb正c(N2O2)c(O2)＝ka逆c(N2O2)kb逆c2(NO2)，則K＝。②由于正反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，而A、B兩點NO的轉(zhuǎn)化率都低于100 kPa時的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點的壓強都低于100 kPa，C點NO的轉(zhuǎn)化率高于100 kPa時的轉(zhuǎn)化率，故C點的壓強大于100 kPa，因此C點壓強最大。③反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在密閉恒容絕熱容器中進(jìn)行，若氧氣中混有氮氣，容器中還發(fā)生了反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180 kJmol－1，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，導(dǎo)致溫度降低，但同時氧氣的濃度降低，NO的濃度增大，因此無法判斷NO的轉(zhuǎn)化率變化。④某溫度下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中，在保證O2濃度不變的情況下，增大容器的體積，NO和NO2的濃度瞬間變小，且減小的程度一樣，因此濃度商等于該溫度下的平衡常數(shù)，則平衡不移動。(3)①該裝置中a電極區(qū)NO得到電子轉(zhuǎn)化為NH，a電極是陰極，所以b電極是陽極。②陽極是NO失去電子轉(zhuǎn)化為NO，所以電解過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3。 答案：(1)191　(2)①　②C　由于該反應(yīng)正反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，A、B兩點NO的轉(zhuǎn)化率都低于100 kPa時的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點的壓強都低于100 kPa，C點NO的轉(zhuǎn)化率高于100 kPa時的轉(zhuǎn)化率，故C點的壓強大于100 kPa?、蹮o法判斷?、懿弧”ＷCc(O2)不變的情況下，增大容器容積，c(NO2)與c(NO)同等倍數(shù)減小，其濃度商等于平衡常數(shù)，所以平衡不移動　(3)①電極b?、?NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3 4．氯化鈷用作吸濕劑和空氣濕度指示劑，其原理如下： 回答下列問題： (1)已知CoCl2＋xH2OCoCl2xH2O，現(xiàn)有65 g無水CoCl2，吸水后變成CoCl2xH2O 119 g。水合物中x＝________；該變化過程屬于__________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。 (2)德國科學(xué)家發(fā)明了添加氯化鈷的變色水泥，據(jù)此推測雨天變色水泥呈粉紅色的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了防止粉紅色的CoCl26H2O脫水，“干燥”時宜采用的方法是__________________________________。(任寫兩種) (4)CoCl2溶于濃鹽酸中能形成[CoCl4]2－，該溶液中存在平衡：[Co(H2O)6]2＋(粉紅色)＋4Cl－ [CoCl4]2－(藍(lán)色)＋6H2O。T1 ℃時，將0.025 mol CoCl26H2O溶于50 mL 12 molL－1濃鹽酸中，再加水稀釋至100 mL。溶液中c(Cl－)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。 ①T1 ℃時，取10 mL上述溶液稀釋至100 mL，稀釋后的溶液中c(Cl－)________(填“>”“＝”或“<”)0.6 molL－1。 ②由圖可知，上述反應(yīng)的ΔH________(填“>”“＝”或“<”)0。 ③根據(jù)A點數(shù)據(jù)，T1 ℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。 (5)將鎘(Cd)浸在氯化鈷(CoCl2)溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)，若將該反應(yīng)設(shè)計為如圖所示的原電池，則該電池中鹽橋中的陽離子向________移動，甲池中盛放的是________溶液。 解析：(1)根據(jù)題意知，吸收的水的質(zhì)量為54 g，其物質(zhì)的量為3 mol,65 g無水CoCl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，則＝，故x＝6；無水CoCl2呈藍(lán)色，吸水后變?yōu)榉奂t色的CoCl26H2O，該變化過程有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化。(3)為了防止CoCl26H2O脫水，“干燥”時宜采用減壓烘干或常溫下晾干或常溫下鼓風(fēng)吹干等方法。(4)①T1 ℃時，取10 mL上述溶液稀釋至100 mL，加水稀釋時平衡向逆反應(yīng)方向移動，故稀釋后的溶液中c(Cl－)>0.6 molL－1。②由題圖可知，升高溫度Cl－濃度降低，則升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以該反應(yīng)的ΔH>0。③根據(jù)三段式法，A點平衡時有： 　　　　　　　[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2O 起始/(molL－1) 0.25 6.5 0 轉(zhuǎn)化/(molL－1) 0.125 0.5 0.125 平衡/(molL－1) 0.125 6 0.125 因此T1 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為≈7.7210－4。(5)原電池中陽離子向正極(乙池)移動；甲池中Cd失電子生成Cd2＋，乙池中Co2＋得電子生成Co，所以甲池中盛放的是CdCl2溶液，乙池中盛放的是CoCl2溶液。 答案：(1)6　化學(xué)變化　(2)雨天時溫度相對較低，濕度大，平衡向左移動，主要為CoCl26H2O，故呈粉紅色　(3)減壓烘干、常溫下晾干、常溫下鼓風(fēng)吹干等(任寫兩種，合理即可)　(4)①>?、??、?.7210－4 (5)正極(乙池)　CdCl2 5．(2018寧德模擬)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型、高效的水處理劑，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3＋3O2↑＋8NaOH。電解制備Na2FeO4裝置示意圖如圖所示。 (1)a是電源的________(填“正”或“負(fù)”)極。電解時，石墨電極附近溶液的堿性________(填“增強”“減弱”或“不變”)。 (2)鐵電極的反應(yīng)式為_________________________________________________。 (3)維持一定的電流強度和電解溫度，NaOH起始濃度對Na2FeO4濃度影響如圖(電解液體積相同的情況下進(jìn)行實驗)。 ①電解3.0 h內(nèi)，隨NaOH起始濃度增大，Na2FeO4濃度變化趨勢是________(填“增大”“不變”或“減小”)。 ②當(dāng)NaOH起始濃度為16 molL－1,1.0～2.0 h內(nèi)生成Na2FeO4的速率是________molL－1h－1。 ③A點與B點相比，n[Fe(OH)3]：A________B(填“>”“＝”或“<”)。 (4)提純電解所得Na2FeO4，采用重結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用________(填標(biāo)號)溶液和異丙醇。 A．Fe(NO3)3　 　B．NH4Cl　　C．CH3COONa (5)次氯酸鈉氧化法也可以制得Na2FeO4。 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝a kJmol－1 NaCl(aq)＋H2O(l)===NaClO(aq)＋H2(g)　ΔH＝b kJmol－1 4Na2FeO4(aq)＋10H2O(l)===4Fe(OH)3(s)＋3O2(g)＋8NaOH(aq)　ΔH＝c kJmol－1 反應(yīng)2Fe(OH)3(s)＋3NaClO(aq)＋4NaOH(aq)===2Na2FeO4(aq)＋3NaCl(aq)＋5H2O(l)的ΔH＝_______kJmol－1。 解析：(1)應(yīng)該用鐵作陽極電解氫氧化鈉制備高鐵酸鈉，電解時鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合OH－生成FeO和H2O，電極反應(yīng)式為Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O；因此a是電源的負(fù)極，b為電源的正極；電解時，石墨電極為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨電極附近溶液的堿性增強。(2)根據(jù)上述分析，鐵電極的反應(yīng)式為Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。(3)①根據(jù)圖像，電解3.0 h內(nèi)，隨NaOH起始濃度增大，Na2FeO4濃度逐漸增大。②根據(jù)圖像，當(dāng)NaOH起始濃度為16 molL－1時，1.0～2.0 h內(nèi)生成Na2FeO4的速率為＝8 molL－1h－1。③根據(jù)圖像，A點與B點相比，Na2FeO4濃度：A>B，根據(jù)鐵原子守恒，n[Fe(OH)3]：A”“<”或“＝”)7。 (2)計算第2步中反應(yīng)的K＝__________________。 Ⅱ.水煤氣還原法 已知：①2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g)　ΔH1＝－37.0 kJmol－1； ②2H2(g)＋SO2(g)S(l)＋2H2O(g)　ΔH2＝＋45.4 kJmol－1； ③CO的燃燒熱ΔH3＝－283 kJmol－1。 (3)表示液態(tài)硫(S)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)反應(yīng)②中，正反應(yīng)活化能E1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。 (5)在一定壓強下，發(fā)生反應(yīng)①。平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率α(SO2)與投料比的比值、溫度T的關(guān)系如圖所示。比較平衡時CO的轉(zhuǎn)化率α(CO)：N________(填“>”“<”或“＝”，下同)M。逆反應(yīng)速率：N________P。 (6)某溫度下，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol H2、2 mol CO和2 mol SO2發(fā)生反應(yīng)①、②，第5 min時達(dá)到平衡，測得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質(zhì)的量分別為1.6 mol、1.8 mol。 ①該溫度下，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K為_________________。 ②其他條件不變，在第7 min時縮小容器體積，α(SO2)________(填“增大”“減小”或“不變”)。 解析：(1)由題給信息知，Kb(NH3H2O)大于Ka2(H2SO3)，所以SO的水解程度大于NH的水解程度，則25 ℃時，0.1 molL－1(NH4)2SO3溶液呈堿性。 (2)K＝＝≈4.31013。(3)由已知信息③可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－283 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，由③2－①得：S(l)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(－283 kJmol－1)2＋37.0 kJmol－1＝－529 kJmol－1。(4)設(shè)E2為逆反應(yīng)的活化能，則E1－E2＝ΔH2>0，所以E1>ΔH2。(5)比較M、N兩點CO的轉(zhuǎn)化率，選擇P點為參照點，比較M點和P點對應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率：溫度相同，y1大于y2，投入較多CO來增大SO2轉(zhuǎn)化率，則CO的轉(zhuǎn)化率降低，故M點對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于P點；比較N點和P點對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率：投料比的比值相同，P點溫度高于N點，反應(yīng)①的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動，故P點對應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于N點。故CO的平衡轉(zhuǎn)化率：N>P>M。N點和P點的投料比的比值相同，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，故N點逆反應(yīng)速率小于P點。(6)①設(shè)參與反應(yīng)①、②的SO2的起始物質(zhì)的量濃度分別為a molL－1、b molL－1，達(dá)到平衡時，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度分別為x molL－1、y molL－1，利用三段式法計算： 　　　　　　　　2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g) 起始/(molL－1) 0.2 a 0 轉(zhuǎn)化/(molL－1) 2x x 2x 平衡/(molL－1) 0.2－2x a－x 2x 　　　　　　　　2H2(g)＋SO2(g)S(l)＋2H2O(g) 起始/(molL－1) 0.2 b 0 轉(zhuǎn)化/(molL－1) 2y y 2y 平衡/(molL－1) 0.2－2y b－y 2y 依題意知，2x＝0.16，解得x＝0.08,2y＝0.18，解得y＝0.09，平衡時c(SO2)＝0.2 molL－1－0.17 molL－1＝0.03 molL－1，c(H2)＝0.02 molL－1，c(H2O)＝0.18 molL－1，則反應(yīng)②的K＝＝＝2 700。②縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強，反應(yīng)①、②都是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。 答案：(1)>　(2)4.31013 (3)S(l)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－529 kJmol－1 (4)>　(5)>　<　(6)①2 700?、谠龃? 7．燃煤產(chǎn)生的煙氣中含有較多的CO2、CO、SO2等影響環(huán)境的氣體。如何綜合利用這些氣體一直是科研單位研究的熱點。 (1)已知： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH1 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2 2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH3 用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝____________。 (2)針對CO2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二甲醚(g)和H2O(g)，研究發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的變化曲線如圖： ①ΔH1________(填“>”或“<”)0。 ②若其他條件不變，僅僅增大壓強，則逆反應(yīng)速率會________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)K會________。 ③在其他條件不變時，請在圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H2)/n(CO2)]變化的曲線圖。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，催化劑可以促使煙氣CO、SO2轉(zhuǎn)化為CO2、S。反應(yīng)原理為2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(l)　ΔH＝－270 kJmol－1。 ①其他條件相同，研究發(fā)現(xiàn)，分別選取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反應(yīng)的催化劑時，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖，研究得出，應(yīng)該選擇Fe2O3作催化劑，主要原因可能是________________________________________________________________________。 ②若在2 L恒容密閉容器中，將3 mol CO、1 mol SO2混合，在一定條件下引發(fā)反應(yīng)，當(dāng)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時，此時K＝________。 ③向反應(yīng)容器中再分別通入下列氣體，可以使SO2轉(zhuǎn)化率增大的是________(填標(biāo)號)。 A．CO　 B．SO2　 　C．N2　 　D．H2S　 　E．CO2 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，得出ΔH1＝ΔH3－2ΔH2。(2)①由題圖可知，當(dāng)投料比一定時，溫度越高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越低，所以升溫，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②其他條件不變，增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨其他條件的變化而變化。③當(dāng)反應(yīng)物按系數(shù)之比投料時，CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)最大。(3)①根據(jù)題圖，可以得出Fe2O3作催化劑時，在相對較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源。②利用三段式法進(jìn)行計算： 　　　　　　2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(l) 初始/mol 3 1 0 轉(zhuǎn)化/mol 0.8 0.4 0.8 平衡/mol 2.2 0.6 0.8 K＝≈0.44。 ③增加CO的量，可以使SO2的轉(zhuǎn)化率增大，A項符合題意；若增加SO2的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，但是SO2的轉(zhuǎn)化率會降低，B項不符合題意；通入N2，不影響平衡移動，C項不符合題意；通入H2S，H2S會與SO2反應(yīng)，平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率會降低，D項不符合題意；通入CO2，平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率會降低，E項不符合題意。 答案：(1)ΔH3－2ΔH2　(2)①<　②增大　不變 ③ (3)①Fe2O3作催化劑時，在相對較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源?、?.44?、跘 8．鋅元素是重要的金屬元素，鋅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，回答下列問題： (1)ZnO和Al2O3的化學(xué)性質(zhì)相似，寫出ZnO和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________。 (2)閃鋅礦(主要成分為ZnS)、軟錳礦(主要成分為MnO2)與硫酸共熱時可以析出單質(zhì)硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。 (3)火法煉鋅時在鼓風(fēng)爐中加熱到1 100～1 300 ℃，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：ZnO(s)＋CO(g) Zn(g)＋CO2(g)ΔH＝＋198 kJmol－1。 ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________。 ②溫度為T1時，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為K1，則同溫下反應(yīng)Ⅱ：ZnO(s)＋CO(g)Zn(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)K2＝________(用K1表示)。 ③某溫度時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝1.0，起始時在容積固定的密閉鼓風(fēng)爐中通入0.11 molL－1 CO(ZnO足量)，達(dá)到平衡時，CO的濃度為________。 (4)粗銅電解精煉的廢電解液中常含有Zn2＋、Pb2＋，向廢電解液中加入Na2S溶液，當(dāng)有PbS和ZnS沉淀時，＝____。[已知：Ksp(PbS)＝3.410－28，Ksp(ZnS)＝1.610－24] (5)利用電化學(xué)還原CO2制取ZnC2O4的示意圖如圖所示，電解液不參與反應(yīng)。則Pb電極的電極反應(yīng)為_______________________________，當(dāng)通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。 解析：(1)由Al2O3與NaOH溶液的反應(yīng)可以類推ZnO與NaOH溶液的反應(yīng)，離子方程式為ZnO＋2OH－===ZnO＋H2O。(2)題給反應(yīng)中析出單質(zhì)硫，說明ZnS被氧化為S，則MnO2被還原為Mn2＋，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式。(3)①反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝。②反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K2＝＝。③設(shè)平衡建立過程中CO的轉(zhuǎn)化濃度為x molL－1，則平衡時CO的濃度為(0.11－x) molL－1，Zn(g)、CO2的濃度均為x molL－1，則＝1.0，解得x＝0.1，則平衡時CO的濃度為(0.11－0.1)molL－1＝0.01 molL－1。(4)＝＝＝104。(5)電解法制備ZnC2O4，CO2在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為C2O，電極反應(yīng)式為2CO2＋2e－===C2O。根據(jù)2CO2＋2e－===C2O可知通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子。 答案：(1)ZnO＋2OH－===ZnO＋H2O (2)MnO2＋ZnS＋2H2SO4MnSO4＋ZnSO4＋S↓＋2H2O (3)①　② ?、?.01 molL－1 (4)104 (5)2CO2＋2e－===C2O　0.5NA(或3.011023)