2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略讲义：2-2-1大题突破一　化学反应原理综合 WORD版含答案.docx

1、.高考综合大题逐题突破一化学反应原理综合全国卷1(2019全国卷)水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于721下的过量氧化钻CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2(填“大于”或“小于”)。(2)721时，在密闭容器中将等物质的量的CO(

2、g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_(填标号)。A0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的H_0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正_eV，写出该步骤的化学方程式_。(4)Shoichi研究了467、489时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率v(a)_kPam

3、in1。467时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。解析(1)由题给信息可知，H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)()K139，由题给信息可知，CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)()K251.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故CO还原氧化钴的倾向大于H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同，利用盖斯定律，由()()得CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1 mol，容器体积为1 L，在721下，反应达平衡时H2的物质的量为x m

4、ol。K1.31，若K取1，则x0.5，(H2)0.25；若K取4，则x0.67，(H2)0.33。氢气的物质的量分数介于0.25与0.33之间，故选C。(3)观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，H小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正1.86 eV(0.16 eV)2.02 eV，该步起始物质为COOH*H*H2O*，产物为COOH*2H*OH*。(4)由题图可知，3090 min内(a)0.0047 kPamin1。水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放

5、热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故a曲线代表489时pH2随时间变化关系的曲线，d曲线代表489时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467时pH2随时间变化关系的曲线，c曲线代表467时pCO随时间变化关系的曲线。答案(1)大于(2)C(3)小于2.02COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或H2O*=H*OH*)(4)0.0047bcad2(2018全国卷)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的

6、氧化产物是一种气体，其分子式为_。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示(t时，N2O5(g)完全分解)：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)H14.4 kJmol12NO2(g)=N2O4(g)H255.3 kJmol1则反应N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)的H_kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v

7、2103pN2O5(kPamin1)。t62 min时，测得体系中pO22.9 kPa，则此时的pN2O5_kPa，v_kPamin1。若提高反应温度至35 ，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35 )_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_。25 时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp_kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。(3)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2NO3快速平衡第二步NO2NO3NONO2O2慢反应第三步NONO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不

8、影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高解析(1)氯气与硝酸银反应生成N2O5，氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以气体氧化产物为O2。(2)将已知热化学方程式依次编号为a、b，根据盖斯定律，由ab得N2O5(g)=2NO2(g)O2(g)H kJmol153.1 kJmol1。t62 min时，体系中pO22.9 kPa，根据三段式法得则62 min时pN2O530.0 kPa，v210330

9、.0 kPamin16.0102 kPamin1。刚性反应容器的体积不变，25 N2O5(g)完全分解时体系的总压强为63.1 kPa，升高温度，从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面，2NO2N2O4的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成NO2的方向移动，体系物质的量增大，故体系总压强增大。N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O535.8 kPa，其完全分解时pN2O435.8 kPa，pO217.9 kPa，设25 平衡时N2O4转化了x，则N2O42NO2平衡 35.8 kPax 2x358 kPax2x17.9 kPa63.1 kPa，解得x9.4

10、 kPa。平衡时，pN2O426.4 kPa，pNO218.8 kPa，K kPa13.4 kPa。(3)快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A项正确；反应的中间产物除NO3外还有NO，B项错误；有效碰撞才能发生反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D项错误。答案(1)O2(2)53.130.06.0102大于温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高13.4(3)AC省市卷1(2019北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的

11、制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_反应的H。反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)41，大于初始反应的化学计量数之比，目的是_(选填字母序号)。a促进CH4转化b促进CO转化为CO2c减少积炭生成用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随

12、时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。制H2时，连接_。产生H2的电极反应式是_。改变开关连接方式，可得O2。结合和中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：_。解析(1)根据CH4与H2O反应生成H2、CO2的物质的量之比为41，结合原子守恒可得反应的化学方程式为CH42H2O(g)=4H2CO2。根据盖斯定律，由或可得目标热化学方程式。反应物的投

13、料比n(H2O)n(CH4)41，大于初始反应的化学计量数之比，H2O的物质的量增加，有利于促进CH4转化，促进CO转化为CO2，防止CH4分解生成C(s)，从而减少积炭生成。根据题图可知，从t1时开始，CaO消耗率曲线的斜率逐渐减小，单位时间内CaO消耗率逐渐降低。CaO与CO2反应生成CaCO3，CaCO3会覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积，从而失效。(2)电解碱性电解液时，H2O电离出的H在阴极得到电子产生H2，根据题图可知电极1与电池负极连接，为阴极，所以制H2时，连接K1，产生H2的电极反应式为2H2O2e=H22OH。制备O2时碱性电解液中的OH失去电子生成O2，连

14、接K2，O2在电极2上产生。连接K1时，电极3为电解池的阳极，Ni(OH)2失去电子生成NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，连接K2时，电极3为电解池的阴极，电极反应式为NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，使电极3得以循环使用。答案(1)CH42H2O4H2CO2C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)abc降低CaOCO2=CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积(2)K12H2O2e=H22OH制H2时，电极3发生反应：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O。制O2时，上述电极反应逆向

15、进行，使电极3得以循环使用2(2019天津卷)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题：.硅粉与HCl在300时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。SiHCl3的电子式为_。.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为： SiCl4(g)H2(g)SiHCl3(g)HCl(g)H103SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)H202SiCl4(g)H2(g)Si(s)HCl(g)3SiHCl3(g)H3(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写

16、出产生H2的电极名称_(填“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为_。(2)已知体系自由能变GHTS，Gv逆bv正：A点E点c反应适宜温度：480520(4)反应的H3_(用H1，H2表示)。温度升高，反应的平衡常数K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有_(填分子式)。解析.该反应的热化学方程式为：Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)H225 kJmol1。SiHCl3的结构式为，故电子式为。.(1)用惰性电极电解KOH溶液，实质为电解水，阴极上产生氢气，电极反应式为：2H2O2e=2OHH2。

17、(2)G0时，反应能自发进行，故反应自发进行的最低温度为1000。由于GHTS，反应的H20，H2S2，因此相同温度下反应比反应的G小的主要原因为H2v逆，正确；b项，不同点比较正逆反应速率看反应条件，A点温度低于E点温度，所以v正：A点E点，错误；c项，根据图示，温度在480520时，SiCl4转化率高，480520为反应适宜温度，正确。(4)根据盖斯定律，由反应反应，可得反应，则H3H2H1。由H20知H30，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。(5)根据由粗硅制备多晶硅的过程可知，循环使用的物质还有HCl和H2。答案.Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)

18、H225 kJmol1.(1)阴极2H2O2e=H22OH或2H2e=H2(2)1000H2vbvc，结合沉积碳的生成速率方程vkp(CH4)p(CO2)0.5，在p(CH4)相同时，随着p(CO2)增大，反应速率逐渐减慢，即可判断：pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。答案(1)247A(2)劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)“四角度”突破反应能量变化与化学平衡相结合1(2019福建厦门名校质量检测)目前，甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。

19、向反应体系中同时通入CH4、O2和H2O(g)，发生的主要化学反应如表所示：(1)已知：CO、H2的燃烧热分别为283 kJmol1、285.8 kJmol1。H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1。表格中，a_。(2)起始阶段，CH4的氧化速率_(填“大于”“小于”或“等于”)蒸汽重整速率，理由是_。(3)从能量角度分析，CH4自热重整法的优点在于_。(4)在某恒容密闭容器中充入一定量的CH4、H2O(g)发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)，CH4的平衡转化率()与温度、压强的关系如图1所示。Y1_(填“”“”“0。观察图1知，其他条件不变时，随着X增大，C

20、H4的平衡转化率减小，增大压强，平衡向左移动，CH4的平衡转化率减小，所以X代表压强，Y1、Y2代表温度。压强一定时，升高温度，平衡向右移动，CH4的平衡转化率增大，故Y1Y2。设起始时CH4的分压为p MPa，则平衡时p(CH4)(1n)p MPa，p(CO)np MPa，平衡常数Kp(MPa)2。(5)由图2知，温度在200650之间时，在相同条件下，L1催化剂作用下，H2的生成速率较小，说明L1的催化效率较低。每一种催化剂都有一定的活性温度，反应体系温度高于催化剂的活性温度时，其催化效率降低甚至失去活性，故温度高于650时催化剂L1失去了催化活性，单位时间内生成H2的物质的量发生“突变”

21、。答案(1)202.8(2)大于氧化反应的活化能小于重整反应的活化能，活化能越小，反应速率越快(3)氧化反应放出的热量可用于重整反应，实现能量的综合利用(4)X代表压强，Y1、Y2代表温度，该反应的正反应是吸热反应，压强一定时，升温，平衡向右移动，CH4的平衡转化率增大(5)反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大(3)SO2SO4H(4)0.4I是SO2歧化反应的催化剂，H单独存在时不具有催化作用，但H可以加快歧化反应速率反应比快；D中由反应产生的H使反应加快“四步”突破元素性质与反应原理类试

22、题1(2019武昌区调研)氨是重要的基础化工原料，可以制备亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)、尿素CO(NH2)2等多种含氮的化工产品。(1)水能发生自偶电离2H2OH3OOH，液氨比水更难电离，试写出液氨的自偶电离方程式_。(2)25时，亚硝酸和连二次硝酸的电离常数如表所示：化学式HNO2H2N2O2电离常数Ka5.1104Ka16.17108、Ka22.881012物质的量浓度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液，pH(NaNO2)_(填“”“Ka2，说明HN2O的水解程度大于电离程度，则NaHN2O2溶液呈碱性，由于H2N2O2的Ka1小于HNO2的Ka，则HN2O的水解程度

23、比NO的水解程度大，故pH(NaNO2)c(N2O)c(OH)c(HN2O)c(H)。(3)根据盖斯定律，由反应反应反应可得：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(l)H159.5 kJmol1116.5 kJmol144.0 kJmol187.0 kJmol1。(4)设起始时NH3、CO2分别为2a mol、a mol，反应达平衡时nCO(NH2)20.5 mol，根据2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(l)，可知NH3、CO2分别转化了1 mol、0.5 mol，则平衡时NH3、CO2分别为(2a1)mol、(a0.5) mol，根据起始压强与平衡压强

24、之比为93可知，起始与平衡时的气体总物质的量之比为31，即3，解得a0.75，故平衡时NH3、CO2分别为0.5 mol、0.25 mol，则T1时，该反应的平衡常数K128。该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故能反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a。(5)b电极与电源负极相连，为阴极，CO2发生还原反应转化为乙烯，电极反应为：2CO212e12H=C2H44H2O。答案(1)2NH3NHNH(2)c(N2O)c(OH)c(HN2O)c(H)(3)2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(l)H87.0 kJmol1(4)128a(5)2CO212

25、e12H=C2H44H2O2(2019山西省三晋名校质量检测)碳及其化合物在生活中比较常见。草酸钙晶体由草酸和钙盐反应制得，其中一种组成为CaC2O4H2O。请回答下列问题：(1)已知CaC2O4、Ca(HC2O4)2都难溶于水。在KHC2O4溶液中滴加过量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，过滤，在滤液中滴加NaHCO3溶液产生气泡。产生白色沉淀的离子方程式为_。(2)草酸溶液中H、HC2O、C2O、OH浓度大小排序为_。常温下，加蒸馏水稀释草酸溶液，浓度增大的离子是_。(填离子符号)(3)常温下，在10 mL 0.1 molL1草酸溶液中滴加NaOH溶液，当c(HC2O)10c(H2C2O4)时，

26、溶液pH2.23，H2C2O4的一级电离常数为Ka1，则pKa1lgKa1_(结果保留小数点后两位)。(4)已知：CaC2O4H2O(s)=CaC2O4(s)H2O(g)H1136.9 kJmol1CaC2O4(s)=CaCO3(s)CO(g)H2300.2 kJmol1CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H3275.5 kJmol1CaC2O4H2O(s)=CaO(s)CO2(g)CO(g)H2O(g)H_。(5)已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H，该反应的平衡常数K与温度T的关系如表所示。在恒容密闭容器中充入一定量CO和H2O(g)，加入催化剂发生上述反应。测得H2

27、的生成速率与温度的关系如图所示。T/70080084010001200K1.71.11.00.60.4反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H_(填“”“650主要因素_浓度(6)在2 L恒容密闭容器中投入29.2 g CaC2O4H2O(s)，在840进行下列反应：CaC2O4H2O(s)=CaO(s)CO(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)依据第(5)小题有关数据，CO2的平衡浓度约为_molL1(结果保留小数点后两位)。 解析(1)依题意，加入过量的氯化钙溶液，HC2O完全反应。在滤液中滴加碳酸氢钠溶液产生气泡，说明滤液的酸性较强，可推知

28、白色沉淀是草酸钙。(2)草酸溶液中离子浓度大小排序为c(H)c(HC2O)c(C2O)c(OH)。常温下，水的离子积不变，加水稀释，c(H)减小，c(OH)增大。(3)H2C2O4HHC2O，当c(HC2O)10c(H2C2O4)时，Ka110c(H)，pKa1pH11.23。(4)由盖斯定律知，得CaC2O4H2O(s)=CaO(s)CO2(g)CO(g)H2O(g)H(136.9300.2275.5)kJmol1712.6 kJmol1。(5)由表中数据知，升温，平衡常数减小，说明该反应的正反应是放热反应。由图可知，在500550内，温度升高，H2的生成速率减小，说明催化剂活性降低，即催化

29、剂是影响该反应速率的主要因素；在550650内，升高温度，H2的生成速率又加快了，说明温度是影响该反应速率的主要因素。(6)n(CaC2O4H2O)0.2 mol，在840时，草酸钙晶体完全分解生成的CaO、CO、CO2、H2O(g)均为0.2 mol，CO和H2O(g)发生可逆反应，设反应达到平衡时，CO转化了x molL1，列三段式：840时该反应的平衡常数K1.0，K1.0，解得x0.033，c(CO2)0.13 molL1。答案(1)Ca2HC2O=CaC2O4H(2)c(H)c(HC2O)c(C2O)c(OH)OH(3)1.23(4)712.6 kJmol1(5)”“”或“”)k逆增

30、大的倍数。若在1 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则_。解析本题考查了化学反应原理的综合应用，考查了变化观念与平衡思想的科学素养。(1)根据盖斯定律，由热化学方程式22得2SO2(g)4NH3H2O(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)，故该反应的H(2a2bc)kJ/mol。(2)在010 min内，c(O2)1.0 mol/L0.79 mol/L0.21 mol/L，故v(O2)0.021 molL1min1；正反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，故化学平衡常数K减小。加入固体碳酸钙不影响平衡移

31、动，A项错误；通入一定量的O2，O2浓度增大，平衡正向移动，CO2的浓度增大，B项正确；适当缩小容器的体积，所有气体的浓度均增大，C项正确；加入合适的催化剂平衡不移动，D项错误。(3)在1050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO的转化率增大。根据反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)，假设加入1 mol NO，在1100 K时，(NO)40%，则n(NO)0.4 mol，故n(CO2)0.2 mol，由于反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体中CO2的体积分数为100%20%。(4)根据反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)，假设加入1 molNO，在

32、1050 K时，(NO)80%，平衡时，n(NO)0.2 mol，n(N2)0.4 mol，n(CO2)0.4 mol，各物质的平衡分压为p分(NO)1.1106Pa，p分(N2)1.1106Pa，p分(CO2)1.1106Pa；故反应的化学平衡常数Kp4。(5)正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数。浓度不变，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。当反应达到平衡时，v正v逆，故K。根据热化学方程式可知，平衡时c(CO)c(NO)0.6 mol/L，c(N2)0.2 mol/L，c(CO2)0.4 mol/L，故。答案(1)2a2bc(2)0.02

33、1减小BC(3)1050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大20%(4)4(5)”“”“”)vA(逆)。图中B点用压强表示的平衡常数Kp_(用平衡分压代表平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(4)用如图所示的电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO。写出物质A的化学式_，SO2在电极上发生的反应为_。写出电解槽里发生的总反应的化学方程式_。(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫，可生成(NH4)2SO3。判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据_。(已知常温下NH3H2O的Kb1.8105；H2SO3的Ka11.3102，Ka26.3108

34、)解析(1)根据该反应的平衡常数表达式K，可知该反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H，将题给的三个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由2得到2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1。(2)用烃催化还原NO气体以消除由此产生的污染，可知反应生成无污染的N2、CO2和H2O，根据得失电子守恒、原子守恒可写出并配平化学方程式。(3)设起始通入的SO2为2a mol，O2为a mol，在A点时，O2转化了x mol，根据三段式法进行计算： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始(mol) 2a a 0转化(mol) 2x x 2xA点时(

35、mol) 2a2x ax 2x在恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，故，解得x0.45a，则A点SO2的转化率(SO2)100%45%。T1条件下，由A到B，反应趋向平衡，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，B点时反应处于平衡状态，故vA(逆)T1，由B到C，温度升高，反应速率加快，故vC(正)vB(正)vB(逆)vA(逆)。设起始通入2b mol SO2，b mol O2，在B点反应达到平衡时O2转化了y mol，根据三段式法进行计算： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始(mol) 2b b 0转化(mol) 2y y 2y平衡(mol) 2b2y by 2y在恒温恒容

36、条件下，气体压强之比等于物质的量之比，故，解得y0.9b，故Kp24300(MPa)1。(4)电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO，结合原子守恒，可知电解的总反应的化学方程式为5SO22NO8H2O(NH4)2SO44H2SO4，则物质A的化学式为H2SO4；电解时，阳极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子，则阳极的电极反应式是SO22H2O2e=SO4H。(5)NH水解生成了H和NH3H2O，使溶液显酸性，而SO水解生成了OH和HSO，使溶液显碱性，由于Kb(NH3H2O)大于Ka2(H2SO3)，说明NH的水解程度小于SO的水解程度，故(NH4)2SO3溶液显碱性。答案(1)2N

37、O(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1(2)4CxHy(8x2y)NO4xCO2(4xy)N22yH2O(3)45%24300(MPa)1(4)H2SO4SO22H2O2e=SO4H5SO22NO8H2O(NH4)2SO44H2SO4(5)溶液显碱性，Kb(NH3H2O)大于Ka2(H2SO3)，SO的水解程度比NH大(其他合理解释也可)2(2019太原一模)以天然气和二氧化碳为原料在工业上均可以合成甲醇。(1)目前科学家正在研究将天然气直接氧化合成甲醇：CH4(g)O2(g)=CH3OH(g)H146 kJmol1。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：化学键

38、COO=OHOCHE/(kJmol1)343498x413由此计算x_。(2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。在密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。该反应的H_(填“”“”或“”，下同)。M、N两点的化学反应速率：v(N)_v(M)，判断理由是_。为提高CO2的转化率，除可以改变温度和压强外，还可采取的措施有_、_。若506时，在10 L密闭容器中反应，达平衡时恰好处于图中M点，则N点对应的平衡常数K_(结果保留两位小数)。(3)煤的电

39、化学脱硫是借助煤在电解槽发生的反应将煤中的FeS2转化为硫酸盐，达到净煤目的。在硫酸铁酸性电解液中首先发生反应FeS22Fe3=3Fe22S，然后在某一电极上发生两个电极反应，其中一个是使Fe3再生，则该电极为_极，该电极上的另一个电极反应式是_。(所用电极均为惰性电极)(4)处理废水时，通入H2S(或加S2)能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25时，某废液中c(Mn2)0.02 molL1，调节废液的pH使Mn2开始沉淀为MnS时，废液中c(H2S)0.1 molL1，此时pH约为_。已知：Ksp(MnS)5.01014；H2S的电离常数Ka11.5107，Ka26.01015；lg

40、60.8解析(1)CH4(g)O2(g)=CH3OH(g)H146 kJmol1，根据反应的焓变反应物总键能生成物总键能，结合题表提供的化学键的键能数据，有4413 kJmol1498 kJmol1(3413 kJmol1343 kJmol1x kJmol1)146 kJmol1，则x465。(2)由题图可知，压强一定时，温度越高，CH3OH的物质的量越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Hp2，压强增大，反应速率也增大，所以v(N)v(M)。为提高CO2的转化率，除改变温度和压强外，还可采取的措施是增大氢气的浓度或将产物甲醇液化移去以使平衡右移。平衡常数只与温度有关，5

41、06反应达平衡时处于M点，容器体积为10 L，结合M点的坐标可知，平衡时CH3OH的物质的量为0.25 mol，根据三段式法有：K1.04。M、N点温度相同，平衡常数也相同，故N点对应的平衡常数为1.04。(3)根据电解池原理，阳极发生氧化反应，由Fe2生成Fe3发生氧化反应，则该电极为阳极；FeS2可转化为硫酸盐，则在该电极上硫单质发生氧化反应生成SO，其电极反应式为S4H2O6e=8HSO。(4)当QcKsp(MnS)时开始沉淀，所以c(S2) molL12.51012 molL1，H2S的电离常数Ka11.5107，Ka26.01015，Ka1Ka21.51076.010159.01022，结合c(H2S)0.1 molL1可知，c(H)6106 molL1，此时溶液的pHlg(6106)6lg660.85.2。答案(1)465(2)温度不变时，由图中可判断压强p2p1，压强越大，化学反应速率越快将产物甲醇液化移去增加H2的浓度1.04(3)阳S4H2O6e=8HSO(4)5.2