3-2 化学反应原理综合题

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1、3－2　化学反应原理综合题1．硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)已知25℃时：①O2(g)＋S(s)===SO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1②O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)　ΔH＝－bkJ·mol－1则SO3(g)分解生成O2(g)与S(s)的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)研究SO2催化氧化生成SO3的反应，回答下列相关问题：①图甲是SO2(g)和SO

2、3(g)的浓度随时间的变化情况。反应从开始到平衡时，用O2表示的平均反应速率为________________。②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO2(g)和10molO2(g)，O2的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图乙所示。则p1与p2的大小关系是p1______p2(填“>”“<”或“＝”)，A、B、C三点的平衡常数大小关系为__________(用KA、KB、KC和“<”“>”或“＝”表示)。(3)常温下，H2SO3的电离平衡常数Ka1＝1.54×10－2，Ka2＝1.02×10－7。①将SO2

3、通入水中反应生成H2SO3。试计算常温下H2SO32H＋＋SO的平衡常数K＝________。(结果保留小数点后两位数字)②浓度均为0.1mol·L－1的Na2SO3、NaHSO3混合溶液中，＝________。(4)往1L0.2mol·L－1Na2SO3溶液中加入0.1mol的CaCl2固体，充分反应后(忽略溶液体积变化)，溶液中c(Ca2＋)＝__________________________(已知，常温下Ksp(CaSO3)＝1.28×10－9)。(5)用含等物质的量溶质的下列溶液分别吸收SO2，理论吸收量最

4、多的是________(填字母)。A．Na2SO3溶液　　　　　　　B．Fe(NO3)3溶液C．Ba(OH)2溶液D．酸性KMnO4溶液解析：(1)依据盖斯定律，－①－②×得到SO3(g)分解成S(s)和O2(g)的热化学反应方程式：SO3(g)O2(g)＋S(s)　ΔH＝＋(a＋)kJ·mol－1。(2)①根据化学反应速率的数学表达式，v(SO2)＝mol·L－1·min－1＝0.75mol·L－1·min－1，利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此有v(O2)＝＝mol·L－1·min－1＝0.375mol

5、·L－1·min－1。②作等温线，反应前气体系数之和大于反应后气体系数，因此增大压强，平衡向正反应方向移动，O2的转化率增大，即p1KC，即KB>KA＝KC。(3)①根据平衡常数的定义，K＝＝＝Ka1×Ka2＝1.54×10－2×1.02×10－7≈1.57×10－9。②根据物料守恒，2c(Na＋)＝3[c(SO

6、)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]，因此有＝。(4)发生的反应是Na2SO3＋CaCl2===CaSO3↓＋2NaCl，反应后溶液中c(SO)＝0.1mol·L－1，Ksp＝c(Ca2＋)×c(SO)，解得c(Ca2＋)＝＝＝1.28×10－8mol·L－1。(5)令这些物质的物质的量为1mol，A项，发生Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，吸收SO2的物质的量为1mol；B项，根据得失电子数目守恒，有[1×(3－2)＋3×(5－2)]mol＝n(SO2)×2，解得n(SO2)＝5mol；C项，发生Ba(

7、OH)2＋2SO2===Ba(HSO3)2，因此吸收2molSO2；D项，[1×(7－2)]mol＝n(SO2)×2，解得n(SO2)＝2.5mol；综上所述，Fe(NO3)3溶液吸收SO2最多。答案：(1)SO3(g)O2(g)＋S(s)ΔH＝＋(a＋)kJ·mol－1(2)①0.375mol·L－1·min－1　②<　KB>KA＝KC(3)①1.57×10－9　②(或1.5)(4)1.28×10－8mol·L－1　(5)B2．研究CO2、CO的处理方法对环境保护有重要意义。(1)已知：①CO2(g)＋H2(g)

8、CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1②C(s)＋2H2(g)CH4(g)　ΔH＝－73kJ·mol－1③2CO(g)C(s)＋CO2(g)　ΔH＝－171kJ·mol－1则CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝________________。(2)CO2与H2反