专题12 化学反应能量、速率和平衡综合题（训练）-2018年高考150天化学备考全方案之高考化学理综12题揭秘（解析版）.doc

1．雾霾成因有多种其中燃煤过程中产生的二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物是山西冬季雾霾的主要组成。治霾迫在眉睫，利在千秋。 I.脱氮 已知2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1 ②2NO(g)+O2===2NO2(g) ΔH2=-116.5kJ·mol-1 ③N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH3=+180.5kJ·mol-1 （1）则燃煤所产生的废气中NO2与CO转化成无污染气体的热化学方程式为_______________。 （2）若1molN2(g)1mo1O2(g)分子中化学键断裂时分别吸收946kJ498KJ的能量则1mo1NO(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_____________________KJ Ⅱ.脱硫的反应原理2CO(g)+SO2(g)2CO2(g) +S(1) ΔH=-QkJ·mol-1Q0） （1）若在一定温度下，将总物质的量为3 mol的CO(g)和SO2(g)以不同比例充入2 L的恒容容器中，结果如图所示。ab分别表示SO2、CO的平衡转化率的变化，c表示平衡体系中CO2的体积分数的变化。 由图计算x=__________CO2的体积分数y=_________（精确到0.01），该温度下的平衡常数K=_____ （2）在T1℃下，将CO与SO2按体积比为54充入一恒压密闭容器中，此时容器体积为0.1V L ①下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_____________ a.S(l)的质量不变 b.K不变 c.容器中气体的平均相对分子质量不变 d.2v正(SO2)= v正(CO2) e.Q值不变 ②压强一定的条件下，在不同温度下进行反应，测得容器的体积变化如图所示： 已知: n1≠n2 温度(℃) 初始投入总量 初始投料v (CO) /v (SO2) 初始体积(L) 平衡体积(L) T1 n1 54 0.1v 0.07v T2 n2 5∶4 0.3v 0.22v 求：T1温度时，SO2的平衡转化率为_____% 比较大小，T1___T2(填“”“”、“=”)，解释原因____________________ 【答案】4CO(g)2NO2(g)= 4CO2(g) ＋N2(g) ΔH＝-1196 kJ·mol－1 631.75 kJ 2 0.73 160 ac 67.5 ΔH0，且SO2的转化率T2时的小于T1时的 起始 1mol/L 0.5 mol/L 0 mol/L 变化 0.8 mol/L 0.4 mol/L 0.8 mol/L 平衡 0.2 mol/L 0.1 mol/L 0.8 mol/LCO2的体积分数=0.8/(0.20.1＋0.8)=0.73，根据化学平衡常数的表达式K==160；（2）①a、当S的质量保持不变，说明反应达到平衡，故a正确；b、K只受温度的影响，温度不变，则K不变，因此K不变，不能说明反应达到平衡，故b错误；c、M=m/n，S为液态，气体质量减小，气体物质的量减小，因此当气体平均摩尔质量不变，说明反应达到平衡，故c正确；d、用不同物质的化学反应速率，表示反应达到平衡，要求反应方向一正一逆，v正(SO2)、v正(CO2)都是向正反应方向进行，因此2v正(SO2)= v正(CO2)不能表明反应达到平衡，故d错误；e、△H只与始态和终态有关，因此Q不变，不能说明反应达到平衡，故e错误；②SO2的体积为4×0.1/9L， 2CO(g)SO2(g) 2CO2(g)＋S(l) △V 1 1 0.03v （0.1v－0.07v），因此SO2的转化率为=67.5%根据上述分析，T2时，SO2的转化率为60%，因为正反应时放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，向吸热反应方向进行，即T1T2 2．由HC、N、O、S等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。 I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇，回答下列问题: 1）对甲烷而言，有如下两个主要反应: ①CH4(g)?+1/2O2(g)?=CO(g)?+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1 2CH4(g)?+H2O(g)?=CO(g)?+3H2(g)?△H2=+216kJ·mol-1 若不考虑热量耗散，物料转化率均为100%，最终炉中出来的气体只有COH2，为维持热平衡，年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________ （2）甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。