2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤檢測(cè) 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤檢測(cè) 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1隨著國(guó)家環(huán)保部系列環(huán)保新規(guī)的出臺(tái)，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：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867.0 kJ·mol1；N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJ·mol1；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(shí)，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(shí)，c(CO)隨溫度(T)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。據(jù)此判斷該反應(yīng)的正反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。溫度為T2時(shí)，19 s反應(yīng)達(dá)到平衡，則019 s內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率v(N2)_mol·L1·s1。溫度為T1時(shí)，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：SNCR­SCR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)H<0，則用尿素CO(NH2)2作還原劑還原NO2的化學(xué)方程式為_。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(shí)，SNCR脫硝效率明顯降低，其可能的原因是_。解析：(1)由已知信息可寫出熱化學(xué)方程式：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0 kJ·mol1，將該熱化學(xué)方程式與已知信息、中的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為a、b、c，根據(jù)蓋斯定律，由ba×2c可得：CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 159.2 kJ·mol1。(2)由題圖可知T1>T2，而T1平衡時(shí)CO濃度較高，說明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。v(N2)v(CO)× mol·L1·s10.05 mol·L1·s1。溫度為T1時(shí)，根據(jù)三段式法，則有：2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)起始(mol·L1) 2.0 2.0 0 0轉(zhuǎn)化(mol·L1) 1.6 1.6 1.6 0.8平衡(mol·L1) 0.4 0.4 1.6 0.8故T1時(shí)，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K80。(3)CO(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)26NO24CO27N28H2O。由題圖可知925 左右時(shí)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(shí)，脫硝主要反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致脫硝效率降低。答案：(1)CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 159.2 kJ·mol1(2)放熱0.0580(3)4CO(NH2)26NO24CO27N28H2O925 左右溫度太高，會(huì)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(dòng)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 mol·L1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?yàn)開。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，H3BO33CH3OHB(OCH3)33H2O，H3BO3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)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)H44 kJ·mol1，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(qiáng)還原劑，用NaBH4和過氧化氫可以設(shè)計(jì)成一種堿性燃料電池，放電時(shí)，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(jì)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(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(4)燃燒熱為101 kPa時(shí)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)H3BO3H2OB(OH)H(2)H3BO3OH=B(OH)c(H3BO3)>c(Na)>cB(OH)>c(OH)>c(H)(3)大于小于(4)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJ·mol1(5)BH8OH8e=B(OH)4H2O3(2018·重慶模擬)氮的化合物在生產(chǎn)和生活中廣泛存在。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)氯胺(NH2Cl)是一種長(zhǎng)效緩釋消毒劑，可通過反應(yīng)NH3(g)Cl2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)H12 kJ·mol1來(lái)制取?；瘜W(xué)鍵NHClClNClHCl鍵能/(kJ·mol1)391243a431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：.2NO(g)N2O2(g)(快)va正ka正c2(NO)，va逆ka逆c(N2O2)，H1<0.N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)vb正kb正c(N2O2)·c(O2)，vb逆kb逆c2(NO2)，H2<0一定溫度下，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)。100 kPa時(shí)，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(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率，則_點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)最大，原因是_。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?dú)猓萜髦羞€發(fā)生了反應(yīng)：N2(g)O2(g)2NO(g)H180 kJ·mol1，則此反應(yīng)對(duì)NO的轉(zhuǎn)化率的影響是_(填“增大”“減小”或“無(wú)法判斷”)。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(dòng)。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。該裝置的陽(yáng)極是_(填“電極a”或“電極b”)。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3×391 kJ·mol1243 kJ·mol1431 kJ·mol12×391 kJ·mol1a kJ·mol112 kJ·mol1，解得a191。(2)根據(jù)蓋斯定律 即得到反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)，因此達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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。由于正反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，而A、B兩點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率都低于100 kPa時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)都低于100 kPa，C點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率高于100 kPa時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故C點(diǎn)的壓強(qiáng)大于100 kPa，因此C點(diǎn)壓強(qiáng)最大。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?dú)猓萜髦羞€發(fā)生了反應(yīng)：N2(g)O2(g)2NO(g)H180 kJ·mol1，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，導(dǎo)致溫度降低，但同時(shí)氧氣的濃度降低，NO的濃度增大，因此無(wú)法判斷NO的轉(zhuǎn)化率變化。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(dòng)。(3)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(yáng)極。陽(yáng)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8NO7H2O3NH4NO32HNO3。答案：(1)191(2)C由于該反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，A、B兩點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率都低于100 kPa時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)都低于100 kPa，C點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率高于100 kPa時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故C點(diǎn)的壓強(qiáng)大于100 kPa無(wú)法判斷不保證c(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(dòng)(3)電極b8NO7H2O3NH4NO32HNO34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CoCl2xH2OCoCl2·xH2O，現(xiàn)有65 g無(wú)水CoCl2，吸水后變成CoCl2·xH2O 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(guó)科學(xué)家發(fā)明了添加氯化鈷的變色水泥，據(jù)此推測(cè)雨天變色水泥呈粉紅色的原因是_。(3)為了防止粉紅色的CoCl2·6H2O脫水，“干燥”時(shí)宜采用的方法是_。(任寫兩種)(4)CoCl2溶于濃鹽酸中能形成CoCl42，該溶液中存在平衡：Co(H2O)62(粉紅色)4Cl CoCl42(藍(lán)色)6H2O。T1 時(shí)，將0.025 mol CoCl2·6H2O溶于50 mL 12 mol·L1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。T1 時(shí)，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 mol·L1。由圖可知，上述反應(yīng)的H_(填“>”“”或“<”)0。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，T1 時(shí)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(jì)為如圖所示的原電池，則該電池中鹽橋中的陽(yáng)離子向_移動(dòng)，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(wú)水CoCl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，則，故x6；無(wú)水CoCl2呈藍(lán)色，吸水后變?yōu)榉奂t色的CoCl2·6H2O，該變化過程有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化。(3)為了防止CoCl2·6H2O脫水，“干燥”時(shí)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)T1 時(shí)，取10 mL上述溶液稀釋至100 mL，加水稀釋時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故稀釋后的溶液中c(Cl)>0.6 mol·L1。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(dòng)，所以該反應(yīng)的H>0。根據(jù)三段式法，A點(diǎn)平衡時(shí)有：Co(H2O)624ClCoCl426H2O起始/(mol·L1) 0.25 6.5 0轉(zhuǎn)化/(mol·L1) 0.125 0.5 0.125平衡/(mol·L1) 0.125 6 0.125因此T1 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為7.72×104。(5)原電池中陽(yáng)離子向正極(乙池)移動(dòng)；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(shí)溫度相對(duì)較低，濕度大，平衡向左移動(dòng)，主要為CoCl2·6H2O，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)>>7.72×104(5)正極(乙池)CdCl25(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4Na2FeO410H2O=4Fe(OH)33O28NaOH。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(shí)，石墨電極附近溶液的堿性_(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。(2)鐵電極的反應(yīng)式為_。(3)維持一定的電流強(qiáng)度和電解溫度，NaOH起始濃度對(duì)Na2FeO4濃度影響如圖(電解液體積相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。電解3.0 h內(nèi)，隨NaOH起始濃度增大，Na2FeO4濃度變化趨勢(shì)是_(填“增大”“不變”或“減小”)。當(dāng)NaOH起始濃度為16 mol·L1,1.02.0 h內(nèi)生成Na2FeO4的速率是_mol·L1·h1。A點(diǎn)與B點(diǎn)相比，nFe(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(hào))溶液和異丙醇。AFe(NO3)3BNH4ClCCH3COONa(5)次氯酸鈉氧化法也可以制得Na2FeO4。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Ha kJ·mol1NaCl(aq)H2O(l)=NaClO(aq)H2(g)Hb kJ·mol14Na2FeO4(aq)10H2O(l)=4Fe(OH)3(s)3O2(g)8NaOH(aq)Hc kJ·mol1反應(yīng)2Fe(OH)3(s)3NaClO(aq)4NaOH(aq)=2Na2FeO4(aq)3NaCl(aq)5H2O(l)的H_kJ·mol1。解析：(1)應(yīng)該用鐵作陽(yáng)極電解氫氧化鈉制備高鐵酸鈉，電解時(shí)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Fe8OH6e=FeO4H2O；因此a是電源的負(fù)極，b為電源的正極；電解時(shí)，石墨電極為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，石墨電極附近溶液的堿性增強(qiáng)。(2)根據(jù)上述分析，鐵電極的反應(yīng)式為Fe8OH6e=FeO4H2O。(3)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。根據(jù)圖像，當(dāng)NaOH起始濃度為16 mol·L1時(shí)，1.02.0 h內(nèi)生成Na2FeO4的速率為8 mol·L1·h1。根據(jù)圖像，A點(diǎn)與B點(diǎn)相比，Na2FeO4濃度：A>B，根據(jù)鐵原子守恒，nFe(OH)3：A<B。(4)由題給反應(yīng)知，洗滌劑最好選用堿性溶液來(lái)抑制FeO的水解。Fe(NO3)3、NH4Cl溶液中因Fe3、NH的水解溶液均顯酸性；CH3COONa溶液因CH3COO的水解而顯堿性，故C符合題意。(5)將3個(gè)已知的熱化學(xué)方程式按順序分別編號(hào)為、，根據(jù)蓋斯定律，將××3×，得：2Fe(OH)3(s)3NaClO(aq)4NaOH(aq)=2Na2FeO4(aq)3NaCl(aq)5H2O(l)HkJ·mol1。答案：(1)負(fù)增強(qiáng)(2)Fe8OH6e=FeO4H2O(3)增大8<(4)C(5)a3bc6目前，處理煙氣中SO2常采用兩種方法：液吸法和還原法。.堿液吸收法25 時(shí)，Kb(NH3·H2O)1.8×105；H2SO3：Ka11.5×102，Ka21.0×107；Ksp(CaSO4)7.1×105。第1步：用過量的濃氨水吸收SO2，并在空氣中氧化；第2步：加入石灰水，發(fā)生反應(yīng)Ca22OH2NHSOCaSO42NH3·H2OK。(1)25 時(shí)，0.1 mol·L1(NH4)2SO3溶液的pH_(填“>”“<”或“”)7。(2)計(jì)算第2步中反應(yīng)的K_。.水煤氣還原法已知：2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g)H137.0 kJ·mol1；2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)H245.4 kJ·mol1；CO的燃燒熱H3283 kJ·mol1。(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)中，正反應(yīng)活化能E1_(填“>”“<”或“”)H2。(5)在一定壓強(qiáng)下，發(fā)生反應(yīng)。平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率(SO2)與投料比的比值、溫度T的關(guān)系如圖所示。比較平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率(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)、，第5 min時(shí)達(dá)到平衡，測(cè)得混合氣體中CO2、H2O(g)的物質(zhì)的量分別為1.6 mol、1.8 mol。該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_。其他條件不變，在第7 min時(shí)縮小容器體積，(SO2)_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)由題給信息知，Kb(NH3·H2O)大于Ka2(H2SO3)，所以SO的水解程度大于NH的水解程度，則25 時(shí)，0.1 mol·L1(NH4)2SO3溶液呈堿性。(2)K4.3×1013。(3)由已知信息可得CO(g)O2(g)=CO2(g)H3283 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，由×2得：S(l)O2(g)=SO2(g)H(283 kJ·mol1)×237.0 kJ·mol1529 kJ·mol1。(4)設(shè)E2為逆反應(yīng)的活化能，則E1E2H2>0，所以E1>H2。(5)比較M、N兩點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率，選擇P點(diǎn)為參照點(diǎn)，比較M點(diǎn)和P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率：溫度相同，y1大于y2，投入較多CO來(lái)增大SO2轉(zhuǎn)化率，則CO的轉(zhuǎn)化率降低，故M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于P點(diǎn)；比較N點(diǎn)和P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率：投料比的比值相同，P點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)，反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，故P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化率小于N點(diǎn)。故CO的平衡轉(zhuǎn)化率：N>P>M。N點(diǎn)和P點(diǎn)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(diǎn)逆反應(yīng)速率小于P點(diǎn)。(6)設(shè)參與反應(yīng)、的SO2的起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol·L1、b mol·L1，達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度分別為x mol·L1、y mol·L1，利用三段式法計(jì)算：2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g)起始/(mol·L1) 0.2 a 0轉(zhuǎn)化/(mol·L1) 2x x 2x平衡/(mol·L1) 0.22x ax 2x2H2(g)SO2(g)S(l)2H2O(g)起始/(mol·L1) 0.2 b 0轉(zhuǎn)化/(mol·L1) 2y y 2y平衡/(mol·L1) 0.22y by 2y依題意知，2x0.16，解得x0.08,2y0.18，解得y0.09，平衡時(shí)c(SO2)0.2 mol·L10.17 mol·L10.03 mol·L1，c(H2)0.02 mol·L1，c(H2O)0.18 mol·L1，則反應(yīng)的K2 700。縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)、都是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大。答案：(1)>(2)4.3×1013(3)S(l)O2(g)=SO2(g)H529 kJ·mol1(4)>(5)><(6)2 700增大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(diǎn)。(1)已知：2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H22CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H3用H2、H3表示H1，H1_。(2)針對(duì)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：H1_(填“>”或“<”)0。若其他條件不變，僅僅增大壓強(qiáng)，則逆反應(yīng)速率會(huì)_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)K會(huì)_。在其他條件不變時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出平衡時(shí)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)H270 kJ·mol1。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(shí)，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_。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(shí)，此時(shí)K_。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(hào))。ACO BSO2 CN2 DH2S ECO2解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，得出H1H32H2。(2)由題圖可知，當(dāng)投料比一定時(shí)，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)。其他條件不變，增大壓強(qiáng)，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。當(dāng)反應(yīng)物按系數(shù)之比投料時(shí)，CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)最大。(3)根據(jù)題圖，可以得出Fe2O3作催化劑時(shí)，在相對(duì)較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源。利用三段式法進(jìn)行計(jì)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 0.8K0.44。增加CO的量，可以使SO2的轉(zhuǎn)化率增大，A項(xiàng)符合題意；若增加SO2的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是SO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，B項(xiàng)不符合題意；通入N2，不影響平衡移動(dòng)，C項(xiàng)不符合題意；通入H2S，H2S會(huì)與SO2反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，D項(xiàng)不符合題意；通入CO2，平衡逆向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，E項(xiàng)不符合題意。答案：(1)H32H2(2)<增大不變(3)Fe2O3作催化劑時(shí)，在相對(duì)較低的溫度下可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，從而節(jié)約能源0.44A8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(shí)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(shí)在鼓風(fēng)爐中加熱到1 1001 300 ，發(fā)生反應(yīng)：ZnO(s)CO(g) Zn(g)CO2(g)H198 kJ·mol1。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_。溫度為T1時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1，則同溫下反應(yīng)：ZnO(s)CO(g)Zn(g)CO2(g)的平衡常數(shù)K2_(用K1表示)。某溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K1.0，起始時(shí)在容積固定的密閉鼓風(fēng)爐中通入0.11 mol·L1 CO(ZnO足量)，達(dá)到平衡時(shí)，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(shí)，_。已知：Ksp(PbS)3.4×1028，Ksp(ZnS)1.6×1024(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(shí)，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ZnO2OH=ZnOH2O。(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)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K。反應(yīng)的平衡常數(shù)K2。設(shè)平衡建立過程中CO的轉(zhuǎn)化濃度為x mol·L1，則平衡時(shí)CO的濃度為(0.11x) mol·L1，Zn(g)、CO2的濃度均為x mol·L1，則1.0，解得x0.1，則平衡時(shí)CO的濃度為(0.110.1)mol·L10.01 mol·L1。(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2CO22e=C2O。根據(jù)2CO22e=C2O可知通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子。答案：(1)ZnO2OH=ZnOH2O(2)MnO2ZnS2H2SO4MnSO4ZnSO4S2H2O(3) 0.01 mol·L1(4)×104(5)2CO22e=C2O0.5NA(或3.01×1023)