2022届新高考化学二轮复习非选择题题型分类练题型三　化学原理题

题型三化学原理题（A组）1．为更有效处理工业废气中的CO、NOx、SO2等，减少大气污染，科学家不断对相关反应进行研究。回答下列问题：（1）已知4CO（g）＋2NO2（g）⇌4CO2（g）＋N2（g）ΔH。①该反应在低温下能自发进行，则ΔH（填“>”“<”或“＝”）0。②对于该反应，改变某一反应条件（温度T1>T2），下列图像不正确的是（填序号）。③一定温度下，在体积为3L的恒压密闭容器中，充入4molCO和2molNO2，发生上述反应，经过—段时间后达到平衡状态，测得CO的转化率为50%，则该反应的平衡常数为。（2）柴油车尾气中的碳烟（C）和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下，将模拟尾气（成分如表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2、N2、N2O))与NO的相关数据如图所示。模拟尾气气体碳烟NOO2He物质的量/mol0.0250.59.475a①375℃时，测得排出的气体中含0.45molO2和0.0525molCO2，则Y的化学式为。②实验过程中采用NO模拟NOx，而不采用NO2的原因是。（3）烟气中的SO2是主要的大气污染物，某研究小组对SO2的性质进行研究，并脱除烟气中的SO2。①标准状况下，把SO2通入11.2mL水中制得饱和溶液，测得溶液pH＝0.74。已知：标准状况下SO2在水中的溶解度按体积比为1∶67.2[即Veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))∶Veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))＝1∶67.2]。已知饱和溶液中的SO2有eq\f(2,3)与水反应生成H2SO3，写出H2SO3的第一步电离方程式，H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1＝（已知lg1.8≈0.26，忽略第二步电离和溶液体积的变化，结果用科学计数法表示，保留2位有效数字）。②ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫剂，ClO2在酸性条件下稳定，在NaOH溶液中可歧化为NaClO3和NaClO2。用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH的变化如图所示。在溶液pH<7时，随着pH的增大，ClO2的稳定性降低，氧化性减弱，SO2的脱除率降低；在溶液pH大于7.8时，随着pH的增大，SO2脱除率又开始升高，原因是。2．CH4—CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应为：CH4（g）＋CO2（g）⇌2CO（g）＋2H2（g）。回答下列问题：（1）已知相关物质的燃烧热（25℃、101kPa）：物质CH4（g）CO（g）H2（g）燃烧热（ΔH/kJ·mol－1）－890.3－283.0－285.8则CH4—CO2催化重整反应的ΔH＝kJ·mol－1。（2）将原料按初始组成n（CH4）∶n（CO2）＝1∶1充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应，达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图所示。①T1℃、100kPa下，n（平衡时气体）∶n（初始气体）＝；该温度下，此反应的平衡常数Kp＝（kPa）2（以分压表示，列出计算式）。②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数，点对应的平衡常数最小，理由是；点对应压强最大，理由是。（3）900℃下，将CH4和CO2的混合气体（投料比1∶1）按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器，测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。（注：目数越大，表示炭催化剂颗粒越小）由图可知，75min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为，原因是。3．研究固硫技术对环境的改善有重大意义。（1）固硫过程中涉及的部分反应如下：①2CaO（s）＋2SO2（g）＋O2（g）⇌2CaSO4（s）ΔH1＝－1003.84kJ·mol－1，②CaSO4（s）＋CO（g）⇌CO2（g）＋CaO（s）＋SO2（g）ΔH2＝＋218.92kJ·mol－1，③O2（g）＋2CO（g）⇌2CO2（g），则ΔH＝kJ·mol－1。（2）不同温度条件下，反应①中neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(O2))的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶2时，得到SO2脱除率曲线如图甲所示：①曲线c对应SO2与O2的物质的量之比是。②曲线a中SO2的起始浓度为6×10－4mg·m－3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内SO2的脱除速率为mg·m－3·s－1。（3）在容积为2L的密闭容器内充入2molCO发生反应②。①在一定温度压强下开始反应，用压力计监测容积固定的容器内压强的变化如下：反应时间/min051015202530压强/MPa12.613.6814.5515.2215.615.7515.75根据表中数据计算该温度下压强平衡常数K＝（计算结果带单位，用平衡分压代替平衡浓度计算。分压＝总压×物质的量分数）。②若保持平衡体系压强不变，再充入neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO))∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))＝5∶4的混合气体，平衡（填“正向”“逆向”或“不”）移动。（4）某实验小组提出太阳能工艺固硫如图乙所示。若“重整系统”发生的反应中，neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(FeO))∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))＝6∶1，则FexOy的化学式为，“热分解系统”中分解1molFexOy，转移电子的物质的量为。（5）图丙为二氧化硫尾气固硫电池，负极的电极反应式是。4．消除氮氧化物对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：Ⅰ.在M＋的催化作用下，N2O与乙烯可发生氧化还原反应，该体系的循环图示如图1。（1）已知N2O（g）＋M＋（s）=N2（g）＋MO＋（s）ΔH1＝＋678kJ·mol－1MO＋（s）＋C2H4（g）=C2H4O（g）＋M＋（s）ΔH2＝－283kJ·mol－1在M＋的作用下，以N2O为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式为。（2）若物质与氧原子的结合力用OA表示，氧原子与N2生成N2O的结合力OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))＝167.4kJ·mol－1，氧原子与乙烯生成乙醛的结合力OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C2H4))＝473kJ·mol－1，则可作该反应催化剂的M＋与氧原子的结合力OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋))应满足。Ⅱ.利用NH3的还原性消除NO的主要反应为4NH3（g）＋6NO（g）⇌5N2（g）＋6H2O（g）ΔH＜0。（3）某研究小组将2molNH3和3molNO充入2L密闭容器中，在有氧和无氧条件下，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图2所示。①在5min内，温度从420K升高到580K，此时间段内NO的平均反应速率v（NO）＝。②在有氧条件下，580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是。Ⅲ.利用反应2NO（g）＋2CO（g）⇌N2（g）＋2CO2（g），可实现汽车尾气的无害化处理。（4）一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(m＝\f(n（NO）,n（CO）)))的关系如图3所示。该反应的ΔH（填“>”“<”或“＝”）0。随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为。（5）该反应的正、逆反应速率可表示为v正＝k正·c2（NO）·c2（CO），v逆＝k逆·ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·c2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。一定温度下，在体积为1L的容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应，测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图4所示，则a点时，v正∶v逆＝。（B组）1．合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＝－92.4kJ·mol－1。（1）我国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH­3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。①3LiH（s）＋N2（g）=Li2NH（s）＋LiNH2（s）ΔH1＝＋32.8kJ·mol－1②Li2NH（s）＋2H2（g）=2LiH（s）＋NH3（g）ΔH2＝－78kJ·mol－1③LiNH2（g）＋H2（g）=LiH（s）＋NH3（g）ΔH3则ΔH3＝。（2）目前工业上合成氨反应通常使用铁触媒作催化剂，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。整个历程中，反应速率最慢的反应的化学方程式为。（3）将10molN2和30molH2投入容积恒为10L的反应器中，控制不同温度与压强，得到平衡时N2的转化率与温度、压强的关系如图所示。温度T1、T2、T3的大小关系是，判断依据为。根据M点数据求出该条件下的平衡常数Kp＝（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字）。（4）工业上，合成氨反应在高压条件下进行，实际上Kp值不仅与温度有关，还与压力和气体组成有关。一定条件下，合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程：req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3))＝k正·peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)))))eq\s\up12(1－a)－k逆·eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)),p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)))))eq\s\up12(1－a)。其中req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3))为氨合成反应的净速率，a为常数，与催化剂性质及反应条件有关，该条件下，实验测得a＝0.5，则反应达到平衡时，k正、k逆、Kp三者之间的关系式为。（5）在压强为30MPa时，不同温度下合成氨反应平衡体系中，混合气体中NH3的体积分数如表所示。温度/℃200300400500600NH3的体积分数/%89.971.047.026.413.8根据表中数据，你认为合成氨工业最值得研究的方向是（回答出你认为最合适的一点）。2．硫化氢广泛存在于燃气及废水中，热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源。回答下列问题：（1）1gH2S气体完全燃烧生成液态水和SO2气体，放出17.24kJ的热量，写出表示H2S的燃烧热的热化学方程式：。（2）利用H2S的热分解反应可生产H2：2H2S（g）⇌S2（g）＋2H2（g）。现将0.20molH2S通入到某恒压（压强p＝aMPa）密闭容器中，在不同温度下测得H2S的平衡转化率如图1所示。已知：对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压（pB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（Kp）。（pB＝p总×B的物质的量分数，p总为平衡时气体总压强）。温度升高时，混合气体的平均摩尔质量（填“增大”“减小”或“不变”）。温度为T4℃时，该反应的平衡常数Kp＝（用含a的代数式表示）。（3）用氯气除去废水中H2S的反应为Cl2（aq）＋H2S（aq）⇌S（s）＋2HCl（aq），该反应的可能机理如下：a．Cl2→2Cl·慢Cl·＋H2S→HCl＋HS·快Cl·＋HS·→HCl＋S快b.Cl2→2Cl·快Cl·＋H2S→HCl＋HS·慢Cl·＋HS·→HCl＋S快c.Cl2＋H2S→Cl·＋HS·＋HCl慢Cl·＋HS·→HCl＋S快d.Cl2＋H2S→Cl·＋HS·＋HCl快Cl·＋HS·→HCl＋S慢①机理a的中间体为。②已知v正＝k·ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl2))·ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2S))，v正为正反应速率，k为速率常数，上述机理中与该速率方程一致的是（填字母）。（4）科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构如图2所示。①a极的电极反应式为_______________________________________________________。②电池工作时，H＋经质子膜进入区（填“a极”或“b极”）。3．煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NOx等大气污染物，工业上可用NaClO、NaClO2溶液作为吸收剂对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：（1）已知下列反应：ⅰ.CaSO4（s）=Ca2＋（aq）＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))（aq）ΔH1ⅱ.SO2（g）＋2OH－（aq）=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）＋H2O（l）ΔH2ⅲ.ClO－（aq）＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))（aq）＋Cl－（aq）ΔH3则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）=CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝。（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，SO2和NO的初始浓度分别为512mg·m－3和2043mg·m－3，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。脱硫、脱硝产物分析产物SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))Cl－ClO－浓度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mg·L－1))80.350.559.000.77120.4955.69①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：。为了提高NO的转化率，可采取的措施有。②由实验结果可知，脱硫反应速率（填“大于”或“小于”）脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是。③写出NaClO2溶液脱硫过程中氧化SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的主要离子反应的平衡常数K的表达式：。（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压如下表所示。T/K290310330350370390pSO2/MPa5.17×10－502.76×10－473.69×10－441.05×10－425.60×10－395.13×10－37pNO/MPa3.32×10－341.97×10－322.17×10－304.01×10－281.13×10－274.67×10－25脱硫、脱硝反应需要在（填“较高温度”或“较低温度”）条件下进行，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均（填“增大”“不变”或“减小”）。4．已知：①水体中氨氮（NH3、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）过量会导致富营养化，国家标准要求经处理过的氨氮废水中氨氮标准限值范围为0.02mg·L－1～150mg·L－1、pH控制在6～9；②HClO的氧化性比NaClO强；③NH3比NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))更易被氧化。某研究小组用NaClO氧化法处理氨氮废水，进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响如图所示：（1）反应原理：ClO－可与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))反应生成N2等无污染物质，反应的离子方程式为。（2）进水pH应控制在左右为宜；进水pH为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随进水pH升高迅速下降的原因是；进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随进水pH升高而上升的原因是。（3）运用上述原理，也可利用如图所示的电解法去除废水中的氨氮。a极为电源的极；d极反应式为。（4）已知H2SO3的Ka1＝1.3×10－2、Ka2＝6.2×10－8。常温下，将SO2通入某氨水至溶液恰好呈中性，此时溶液eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))))＝。（5）常温下将0.1004mol碳酸氢铵粉末加入到1L0.1mol·L－1盐酸中，充分反应后溶液pH恰好为7（此时溶液中几乎不含碳元素，忽略溶液体积变化），则溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))))＝，NH3·H2O的电离平衡常数为。题型三化学原理题(A组)1．答案：(1)①<②AB③1.375(2)①N2O②NO较稳定，而NO2易化合成N2O4，通常情况下NO2气体中有N2O4，不便进行定量测定(3)①H2SO3⇌HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋1.8×10－2②ClO2在碱性条件下可发生歧化反应生成ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))具有强氧化性，随着pH的增大，生成的ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))增多，氧化性增强解析：(1)①该反应为气体分子数减少的反应，则ΔS<0，低温时反应能自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应能自发进行，可知该反应的ΔH<0。②温度T1>T2，降低温度，正、逆反应速率均降低，故A错误；T1温度高，反应速率较快，先达到化学平衡状态，即先达到“拐点”，又该反应是放热反应，升高温度，平衡左移，故T1温度下，反应达到平衡时NO2的转化率较低，故B错误；该反应是放热反应，也是气体分子数减小的反应，其他条件一定时，升髙温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡体积分数减小，则相同压强下，T1时二氧化碳的平衡体积分数小于T2时二氧化碳的平衡体积分数，其他条件一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡体积分数增大，故C正确。③反应达到平衡时CO的转化率为50%，列出三段式：4CO(g)＋2NO2(g)⇌4CO2(g)＋N2(g)起始量/mol4 200转化量/mol2120.5平衡量/mol2120.5恒温恒压时，容器体积与气体物质的量成正比，则平衡时容器的体积为5.5×eq\f(3,6)L＝2.75L。该反应的平衡常数K＝eq\f(\f(0.5,2.75)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,2.75)))\s\up12(4),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,2.75)))\s\up12(4)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2.75)))\s\up12(2))＝1.375。(2)①模拟尾气中NO的物质的量为0.025mol，根据题图分析375℃时参与反应生成X和Y的NO的物质的量为0.025mol×(8%＋16%)＝0.006mol，模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol，375℃时排出的气体中含0.45molO2，说明375℃时参与反应的O2的物质的量为0.05mol，结合375℃时排出的气体中含有0.0525molCO2，根据氧原子守恒，可知N2O的物质的量为0.05mol×2＋0.006mol－0.0525mol×2＝0.001mol，根据氮原子守恒可知氮气的物质的量为eq\f(0.006mol－0.001mol×2,2)＝0.002mol，所以X是N2，Y是N2O。②NO2易化合成N2O4，通常情况下NO2气体中有N2O4，而NO较稳定。(3)①H2SO3的第一步电离方程式为H2SO3(aq)⇌HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H＋(aq)；忽略H2SO3的第二步电离和溶液体积的变化，根据题给信息可计算出SO2饱和溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))＝0.18mol·L－1，SO2与H2O反应生成的H2SO3的浓度为2mol·L－1，列出三段式：H2SO3(aq)⇌HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)＋H＋(aq)起始浓度/(mol·L－1)200转化浓度/(mol·L－1)0.180.180.18平衡浓度/(mol·L－1)1.820.180.18Ka1＝eq\f(0.18×0.18,1.82)≈1.8×10－2。②ClO2在碱性条件下可发生歧化反应生成ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，在溶液pH大于7.8时，随pH的增大，生成的ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))增多，氧化性增强，SO2的脱除率升高。2．答案：(1)＋247.3(2)①5∶4eq\f(202×202,30×30)②A该反应为吸热反应，温度越低，平衡常数越小CC点CO2的体积分数大于相同温度下100kPa平衡时的CO2的体积分数，则压强大于100kPa，A、B点CO2的体积分数小于相同温度下100kPa平衡时的CO2的体积分数，则压强小于100kPa(3)目数越大，CH4转化率越大催化剂的目数越大，颗粒越小，表面积越大，原料气与催化剂的接触更加充分解析：(1)根据各物质的燃烧热可得：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1；②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1；③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1；根据盖斯定律①－2×(②＋③)可得CH4－CO2催化重整反应的ΔH＝－890.3kJ·mol－1－2×(－283.0kJ·mol－1－285.8kJ·mol－1)＝＋247.3kJ·mol－1；(2)①初始组成n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1，不妨设n(CH4)＝n(CO2)＝1mol，设T1℃、100kPa下，平衡时甲烷转化的物质的量n(CH4)＝xmol，列三段式有CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)起始1100转化xx2x2x平衡1－x1－x2x2x据图可知平衡时CO2的体积分数为30%，所以有eq\f(1－x,1－x＋1－x＋2x＋2x)＝30%，解得x＝0.25mol，所以平衡时气体总物质的量为2mol＋0.25mol×2＝2.5mol，n(平衡时气体)∶n(初始气体)＝2.5mol∶2mol＝5∶4；平衡时p(CH4)＝p(CO2)＝100kPa×eq\f(0.75mol,2.5mol)＝30kPa，p(CO)＝p(H2)＝100kPa×eq\f(0.5mol,2.5mol)＝20kPa，所以Kp＝eq\f(202×202,30×30)(kPa)2；②该反应焓变大于0为吸热反应，温度越低，平衡常数越小，所以A点对应的平衡常数最小；该反应为气体系数之和增大的反应，相同温度下，增大压强平衡逆向移动，CO2的体积分数增大，A、B两点CO2的体积分数均小于相同温度下压强为100kPa平衡时CO2的体积分数，说明压强小于100kPa，而C点大于100kPa平衡时CO2的体积分数，说明压强大于100kPa，所以C点压强最大；(3)据图可知，75min后催化剂目数越大，CH4转化率越大，因为催化剂目数越大，颗粒越小，表面积越大，原料气与催化剂的接触更加充分，反应更完全。3．答案：(1)－566(2)①4∶1②1.5×10－4(3)①1.05MPa②逆向(4)Fe3O42mol(5)SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))解析：(1)由盖斯定律可知，①＋②×2＝③，则ΔH＝(－1003.84kJ·mol－1)＋(＋218.92kJ·mol－1)×2＝－566kJ·mol－1。(2)①由化学平衡移动原理可知，相同温度时，neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(O2))的值越大，SO2脱除率越小，由图可知，温度相同时，曲线c的SO2脱除率最小，则曲线c对应的物质的量之比是4∶1。②曲线a中SO2的起始浓度为6×10－4mg·m－3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内SO2的脱除速率为eq\f(6×10－4mg·m－3×（0.75－0.55）,0.8s)＝1.5×10－4mg·m－3·s－1。(3)①由图可知，反应起始压强为12.6MPa，25min达到平衡时，平衡压强为15.75MPa，设平衡时二氧化碳的物质的量为x，由题意建立三段式如下：CaSO4(s)＋CO(g)⇌CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)起(mol)200转(mol)xxx平(mol)2－xxx由p1∶p2＝n1∶n2可得，12.6∶15.75＝2∶(2＋x)，解得x＝0.5mol，平衡时CO、CO2、SO2的平衡分压分别为eq\f(3,5)×15.75、eq\f(1,5)×15.75、eq\f(1,5)×15.75，则该温度下压强平衡常数Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)×15.75))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)×15.75)),\f(3,5)×15.75)MPa＝1.05MPa。②原平衡体系中n(CO)∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))＝3∶1，恒压条件下，向原平衡体系中再充入n(CO)∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))＝5∶4的混合气体，相当于在原平衡的基础上再通入CO2，所以平衡逆向移动。(4)“重整系统”中FeO和SO2反应生成FexOy和S，若n(FeO)∶neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))＝6∶1，由得失电子数目守恒可知FexOy为Fe3O4；“热分解系统”中Fe3O4分解生成FeO和O2，根据Fe3O4→3FeO可知，分解1molFe3O4，转移电子的物质的量为2mol。(5)由图可知，固硫电池通入二氧化硫和水的一极为负极，二氧化硫在负极失电子发生氧化反应，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。4．答案：(1)N2O(g)＋C2H4(g)=N2(g)＋C2H4O(g)ΔH＝＋395kJ·mol－1(2)167.4kJ·mol－1<OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋))<473kJ·mol－1(3)①0.171mol·L－1·min－1②该反应为放热反应，580K达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动(合理答案均可)(4)<温度较高时，温度的变化对平衡移动的影响大于浓度的变化对平衡移动的影响(5)160解析：(1)根据盖斯定律，将两个已知的热化学方程式相加，即得N2O氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式。(2)由催化剂的作用机理并结合图1信息知，当氧原子与催化剂的结合力处于中间值时，此反应可以发生，即OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋))>167.4kJ·mol－1时，N2O(g)与M＋(s)可反应，OAeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(M＋))<473kJ·mol－1时，C2H4O(g)与M＋(s)不反应。(3)①NO的平均反应速率v(NO)＝eq\f(3mol×（0.59－0.02）,2L×5min)＝0.171mol·L－1·min－1。②在580K时反应可能达到平衡，因为反应为放热反应，继续升高温度，平衡逆向移动，NO生成N2的转化率降低；在较高温度下催化剂活性降低，NO生成的转化率也会降低；也有可能发生了副反应4NH3＋7O2=4NO2＋6H2O。(4)根据图3可知，随着温度的升高，CO的平衡转化率逐渐减小，说明该反应的ΔH<0。根据图3可知，影响CO的平衡转化率的因素有温度、起始投料比m，温度较高时，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，说明温度的变化对平衡移动的影响占主要地位。(5)根据v正、v逆的表达式可知，反应的平衡常数Kc＝eq\f(k正,k逆)，又根据图4可求Kc＝eq\f(1.62×0.8,0.42×0.42)L·mol－1＝80L·mol－1，则a点时，eq\f(v正,v逆)＝eq\f(k正·c2（NO）·c2（CO）,k逆·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2)))＝Kc×eq\f(c2（NO）·c2（CO）,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2)))，由“三段式”可求得a点时，c(NO)＝c(CO)＝1mol·L－1，ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))＝0.5mol·L－1，ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))＝1mol·L－1，将各数据代入上述表达式中，可求eq\f(v正,v逆)＝80×eq\f(12×12,0.5×12)＝160。(B组)1．答案：(1)－47.2kJ·mol－1(2)Nad＋Had=NHad(3)T1>T2>T3该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡时N2转化率降低，由图可知T1>T2>T30.0018(MPa)－2(4)k正＝k逆·Kp(5)寻找合适的催化剂解析：(1)根据盖斯定律知①＋②＋③可得N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，据此可得ΔH3＝－47.2kJ·mol－1。(2)从图中可以看出，活化能最大的一步反应是Nad＋Had=NHad，故该步反应速率最慢。(3)由于合成氨的反应是放热反应，所以升高温度平衡向左移动，N2的转化率降低，即图中转化率越低的曲线对应的温度越高，故T1>T2>T3。T2温度下，平衡压强为32MPa时，根据题意列“三段式”如下：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)起始量10mol30mol0转化量4mol12mol8mol平衡量6mol18mol8mol故平衡时气体分压分别为：pN2＝eq\f(6,32)×32MPa、pH2＝eq\f(18,32)×32MPa、pNH3＝eq\f(8,32)×32MPa，故Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,32)×32MPa))2,\f(6,32)×32MPa×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(18,32)×32MPa))3)＝0.0018(MPa)－2。(4)反应达到平衡时，氨合成反应的净速率req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3))＝0，若a＝0.5，则k正·peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)))))eq\s\up12(0.5)＝k逆·eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)),p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)))))eq\s\up12(0.5)。整理可得eq\f(k逆,k正)＝eq\f(p\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)))，由于Kp＝eq\f(p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3)),p\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(N2))·p3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)))，所以eq\f(k正,k逆)＝Kp，k正＝k逆·Kp。(5)从表中数据可知温度对平衡体系中混合气体中NH3的体积分数影响显著，降低温度可以提高氨气的体积分数，但是目前工业生产采用的温度主要是考虑催化剂的活性，所以要想降低反应温度而催化剂活性不降低，则应该寻找合适的催化剂。2．答案：(1)H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－586.16kJ·mol－1(2)减小eq\f(2a,27)(3)①Cl·、HS·②c(4)①2H2S－4e－=S2＋4H＋②b极解析：(1)1gH2S气体完全燃烧，放出17.24kJ的热量，则H2S的燃烧热为17．24kJ·g－1×34g·mol－1＝586.16kJ·mol－1。(2)升高温度，H2S的平衡转化率增大，说明该反应是吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增加，总质量不变，平均摩尔质量减小。由题图1可知，温度为T4℃时，H2S平衡转化率为40%，可列三段式如下：2H2S(g)⇌S2(g)＋2H2(g)起始量/mol0.2000转化量/mol0.080.040.08平衡量/mol0.120.040.08则该温度下peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2S))＝eq\f(a,2)MPa，peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(S2))＝eq\f(a,6)MPa，peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2))＝eq\f(a,3)MPa，故平衡常数Kp＝eq\f(\f(a,6)MPa×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3)MPa))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)MPa))\s\up12(2))＝eq\f(2a,27)MPa。(3)①机理a中Cl·、HS·先生成，后被反应掉，故机理a的中间体为Cl·、HS·。②慢反应决定化学反应速率，故上述机理中与该速率方程一致的是c。(4)①a极是负极，a极上H2S发生氧化反应生成S2，电极反应式为2H2S－4e－=S2＋4H＋。②b极是正极，正极发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，H＋通过质子膜进入正极(b极)区以补充消耗的H＋。3．答案：(1)ΔH2＋ΔH3－ΔH1(2)①4NO＋3ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋4OH－=4NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H2O＋3Cl－增大压强(或增大NaClO2浓度)②大于NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)③eq\f(c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl－)),c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2)))))(3)较低温度减小解析：(1)根据盖斯定律，可由ⅱ＋ⅲ－ⅰ得出待求的反应式，则ΔH＝ΔH2＋ΔH3－ΔH1。(2)①NaClO2溶液脱硝过程中主要生成NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))和Cl－，主要反应的离子方程式是4NO＋3ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋4OH－=4NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H2O＋3Cl－。增大压强或增大NaClO2浓度都能提高NO的转化率。②根据题表中数据可知，反应一段时间后，含硫产物的浓度之和大于含氮产物的浓度之和，故脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。③NaClO2溶液脱硫过程中氧化SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的主要离子反应是ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))(aq)＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)=2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋Cl－(aq)，其平衡常数K的表达式是eq\f(c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl－)),c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2)))))。(3)温度越高，剩余的SO2和NO的平衡分压越大，脱硫、脱硝反应需要在较低温度条件下进行，温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。4．答案：(1)3ClO－＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))=N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋(2)1.5随着进水pH升高，NaClO含量