2020-2021备战高考化学——化学反应原理综合考查的综合压轴题专题复习及答案.docx

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1、2020-2021备战高考化学——化学反应原理综合考查的综合压轴题专题复习及答案一、化学反应原理综合考查1.十八大以来,各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国,我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低2CO又会与SO的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CaSO发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:4反应Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+2211-SO(g)+CO(g)活化能Ea,ΔH=218.4kJ·mol1反应Ⅱ:CaSO4s4COgC

2、aSs4CO2g活化能Ea2ΔH21756kJmol-1()+()()+(),=-.·请回答下列问题:(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)?CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJ?mol-1;该反应在________(填“高温”“低温”“任意温度”)可自发进行。(2)恒温密闭容器中,加入足量CaSOCO气体,此时压强为p0。tmin4和一定物质的量的中时反应达到平衡,此时CO和CO2体积分数相等,CO2是SO2体积分数的2倍,则反应I的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(

3、B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。(3)图1为1000K时,在恒容密闭容器中同时发生反应I和II,c(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0~t2区间变化的原因___________________。(4)图2为实验在恒容密闭容器中,测得不同温度下,反应体系中初始浓度比c(CO2)与c(CO)SO体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。2A.当气体的平均密度不再变化,反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态B.提高CaSO的用量,

4、可使反应I正向进行,SO体积分数增大42C.其他条件不变,升高温度,有利于反应I正向进行,SO体积分数增大,不利于脱硫2D.向混合气体中通入氧气(不考虑与SO2反应),可有效降低SO2体积分数,提高脱硫效率(5)图1中,t2时刻将容器体积减小至原来的一半,t3时达到新的平衡,请在图1中画出t2-t3区间c(SO2)的变化曲线__________。【答案】-394.0kJmol-1025p0IEa1III·反应的活化能较小,反应速率比大,低温.0~t1阶段c(SO2)增大,t1后反应II为主,c(CO)减小,使反应I逆向进行,故c(SO2)减小,t2时反应达到平衡状

5、态。ACD;【解析】【分析】【详解】(1)反应Ⅰ:CaSOCO2(g)-14(s)+CO(g)?CaO(s)+SO2(g)+H1=218.4kJ·mol反应Ⅱ:CaSOCaS(s)+4CO2(g)-14(s)+4CO(g)?H2=-175.6kJ·mol根据盖斯定律反应Ⅱ-反应Ⅰ得:CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)?CaS(s)+3CO2(g),所以,21-12184kJmol-1394.0kJmol-1。该反应为气体分子数减小HHH1756kJmol-.·=-·-=-.=·的反应,ΔS<0,H<0,当H-TΔS<0时,反应能自发进行,则T较小的时候反应能

6、自发进行,即该反应在低温时能自发进行,故答案为:-394.0kJmol-1;低温;·(2)设参加反应Ⅰ的CO起始的物质的量为a,平衡时,CO和CO2体积分数相等,2CO的体积分数是SO2体积分数的2倍,故设平衡时,22SO的物质的量为xmol,CO和CO的物质的量为2x,则对于反应Ⅰ有:CaSO4s+COg?CaOs+SO2g+CO2g起始/mola00变化/molxxx平衡/mola-xxx则反应Ⅱ生成的CO2的物质的量为(2x-x)mol=xmol,生成CO的物质的量=[2x-(a-x)]mol=(3x-a)mol,则对于反应Ⅱ有:起始/mol变化/mol平衡

7、/molCaSO4s+4COg?CaSs+4CO2g4x-a0xx3x-ax结合反应Ⅰ、Ⅱ可知:CO的充入量为(4x-a)+a=4x,而平衡时,气体的总物质的量2xx2x5xp,则4xp0,解得:p=5,所以反应Ⅰ的平衡常=++=,设平衡时体系总压为=pp05x4(5p02)(5p01)数Kp=4545=0.25p0,故答案为:0.25p0;(5p02)45(3)因反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,0到t12,反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ,cSO)增(大,t1后反应II为主,c(CO)减小,使反应I逆向进行,故22时反应达到平衡c(SO)减小,t状态,故答案为:反应I的

8、活化能Ea

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