2018--化学反应原理综合应用复习.docVIP

化学反应原理综合应用 1．研究和深度开发二氧化碳的应用对发展低碳经济，构建生态文明社会具有重要的意义。 CO2与H2在一定条件下反应可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH1 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝－480 kJ· mol－1 CH2===CH2(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－1 400 kJ·mol－l (1)ΔH1＝________。 (2)科学家用氮化镓与铜组装成如图1所示的人工光合系统，利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成了CH4。铜电极表面的电极反应式为____________；为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量________(填“盐酸”或“硫酸”)。 　 　　　　　图1　　　　　　　　　图2 (3)①CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图2所示。 该反应的ΔH________(填“”或“”)0，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________(填“”“＝”或“”)KⅡ。 ②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物发生①中反应，一段时间后达到平衡。 容器 甲 乙 反应物投入量 1 mol CO2、3 mol H2 a mol CO2、3a＋2b mol H2、b mol CH3OH(g)、b mol H2O(g) 若甲中平衡后气体的压强为开始的，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为________。 (4)可用K2CO3溶液吸收化学反应中生成的CO2，常温下pH＝10的K2CO3溶液中水电离的OH－的物质的量浓度为________。常温下，0.1 mol·L－1KHCO3溶液的pH8，则溶液中c(H2CO3)________(填“”“＝”或“”)c(CO)。 答案：(1)－40 kJ·mol－1　(2)CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O　硫酸　(3)①　　②0.4b≤1　(4)1×10－4mol·L－1　 解析：(1)根据盖斯定律知，ΔH1＝3ΔH2－ΔH3＝(－480×3＋1 400) kJ·mol－1＝－40 kJ·mol－1。(2)在铜电极表面，CO2得电子发生还原反应生成CH4：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O。盐酸中的Cl－易被氧化，加入硫酸合适。(3)①由题图2可看出，曲线Ⅱ对应的反应先达到平衡，相应的温度高。升高温度时，n(CH3OH)减小，说明平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH0。降低温度，平衡正向移动，平衡常数KⅠ KⅡ。②甲中反应达到平衡时，CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量分别为0.6 mol、1.8 mol、0.4mol、0.4mol。要使甲、乙两容器中的平衡为等效平衡，则a＋b＝1；要使起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b0.4，由此可得0.4b≤1。(4)常温下pH＝10的K2CO3溶液中，c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1，盐溶液中的OH－是由水电离产生的。KHCO3溶液显碱性，说明HCO的水解能力大于其电离能力，故c(H2CO3)c(CO)。 2．(2017·安徽安庆高三模拟)工业技术的发展对空气和水体污染日益严重，一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，可以减少SO2的排放，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下： ①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH1＝＋210.5 kJ·mol－1 ②1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－47.3 kJ·mol－1 请回答下列问题： (1)反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g) ΔH3＝________kJ·mol－1；平衡时增大压强，此反应________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 (2)已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝m×10－p，Ksp(CaSO4)＝n×10－q。则反应：CaCO3(s)＋SO(aq)CaSO4(s)＋CO(aq)的平衡常数数值表示式为________________________(用含m、n、p、q的式子表示)。 (3)用碘量法可测定排放烟气中二氧化硫的含量，请写出碘溶液与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式______________________。