专项12 化学反应原理综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·4月期）（解析版）

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2021 年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·4 月期）
专项十二 化学反应原理综合题
1．（2021·山东青岛市·高三期末）处理烟气中 SO2常采用的方法有 CO 还原法和碱液吸收法。
Ⅰ.CO 还原法：SO2(g)＋2CO(g) S(l)＋2CO2(g) ΔH
已知：CO 的燃烧热 ΔH1=-283 kJ·mol-1；液态硫(S)的燃烧热 ΔH2=-529 kJ·mol-1
(1)ΔH=___________；若其它条件不变，使用催化剂加快该反应速率，正、逆反应的活化能___________
(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，反应的焓变___________。
(2)一定压强下，发生反应 2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋2CO2(g)，平衡时 SO2的转化率 α(SO2)与投料比的比
值[ =y]、温度 T的关系如图所示。比较平衡时，CO 的转化率 α(CO)：N___________M(填“＞”
“＜”或“=”，下同)，逆反应速率：N___________P。
(3)某温度下，向恒容密闭容器中充入 2 mol CO 和1 mol SO2，发生反应 2CO(g)＋SO2(g) S(l)＋
2CO2(g)，达到平衡后，测得混合气体中 CO2的物质的量为 1.2 mol，容器压强为 P0.则该温度下用压强表示
的平衡常数 KP=___________。
Ⅱ.碱液吸收法
已知 25 ℃时，有关物质的电离常数或溶度积常数如下表所示：
NH3·H2O H2SO3CaSO4
Kb=1.8×10-5 Ka1=1.5×10-2 Ka2=1.0×10-7 Ksp=7.1×10-5
先用氨水吸收 SO2，并在空气中氧化；再加入石灰水，发生反应 Ca2＋＋2OH-＋2NH ＋SO CaSO4↓
＋2NH3·H2O，该反应的平衡常数为 K。
(4)若氨水吸收 SO2恰好生成(NH4)2SO3溶液，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________。
(5)计算加石灰水发生反应的平衡常数 K=___________(结果保留 2个有效数字)。
【答案】-37.0 kJ·mol-1 减小 不变 ＞ ＜ c(NH )＞c( SO )＞ c(OH﹣)＞ c(HSO )＞c(H+)
4.3×1013
【详解】
(1)CO 的燃烧的热化学方程式①：CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH1=-283 kJ·mol-1；液态硫(S)的燃烧的热化学方
程式②：S(l)+ O2(g)= SO2(g)ΔH2=-529 kJ·mol-1，根据盖斯定律，①×2-② 得到：SO2(g)＋2CO(g)
S(l)＋2CO2(g) ΔH=-37.0 kJ·mol-1；使用催化剂加快该反应速率，正、逆反应的活化能降低，
反应的焓变不会发生变化，催化剂只是降低反应活化能；故答案为：-37.0 kJ·mol-1；降低；不变。
(2)比较 M、N两点 CO 的转化率，选择 P点为参照点，比较 M点和 P点对应的 CO 的转化率：温度相同，
y1大于 y2，投入较多 CO 来增大 SO2转化率，则 CO 的转化率降低，故 M点对应的 CO 转化率小于 P点。比
较N点和 P点对应的 CO 转化率：投料比的比值相同，P点温度高于 N点，反应①的正反应是放热反应，
升高温度，平衡向左移动，故 P点对应的 CO 转化率小于 N点。故 CO 的平衡转化率：N>P>M；N点和 P
点的投料比的比值相同，升高温度，正、逆反应速率均增大，故 N点逆反应速率小于 P点；故答案为：＞；
＜。
(3) ，由于 S为液体故不考虑压强，反应平衡后
气体总物质的量为：2.4mol，一氧化碳分压为： ，二氧化硫的分压为： ，二
氧化碳的分压为： ，KP=；故答案为： 。
(4)用氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸铵，溶液中的离子为：NH ，SO ，OH﹣，HSO ，H+，氨水吸收二氧
化硫故氨水是大量的，c(NH )＞c( SO )，因为 Kb=1.8×10-5＞ Ka2=1.0×10-7，故亚硫酸铵溶液显碱性，
c(OH﹣)＞c(H+)，SO 水解生成 HSO ，HSO 少量水解生成 H2SO3，c(OH﹣)＞ c(HSO )，离子排列顺序为：
c(NH )＞c( SO )＞ c(OH﹣)＞ c(HSO )＞c(H+)；故答案为：c(NH )＞c( SO )＞ c(OH﹣)＞ c(HSO )＞
c(H+)。
(5) ；故答案
为：4.3×1013。
2．（2021·山东高三专题练习） 是形成雾霾天气的主要原因之一，以 为主的污染综合治理是当前
重要的研究课题。
(1)通常可采用氢气进行催化还原，消除 造成的污染。
已知：① ；
② ；
③ 。
写出 与 反应生成 和水蒸气的热化学方程式：_______。
(2)用NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图。当 NO2与NO 的
物质的量之比为 1:1 时，与足量氨气在一定条件下发生反应。当有 15mol 电子发生转移时，则参与反应的
NO 的物质的量为_______。
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