2022届高考化学二轮专题复习16化学反应原理综合

化学反应原理综合化学反应原理综合 一、非选择题（原理综合题） ： （本题共 15 小题） 1．Cl 2、SO2、CO、NO 等不能直接排放到大气中，需经过处理进行回收利用，从而达到减排 的目的。回答下列问题： （1）已知 S(s)和 CO(g)的燃烧热分别是 296.0 kJ/mol、283.0 kJ/mol，则反应 2COgSO 2 g= 2CO 2 gSs的 ΔH=___________。 （2）一定条件下，Cl 2 与 NO 可化合生成重要的化工原料氯化亚硝酰（NOCl） ，写出该反应的 化学方程式：___________；已知 NOCl 中各原子均满足 8 电子稳定结构，其电子式为 ___________。 （3）向体积为 2L 的恒容密闭容器中充入一定量的HCl 和 O 2，发生反应： 4HClg+O 2 g 2Cl 2 g2H 2 OgΔH， 反应物的转化率与温度 （T） 的关系如图所示 （已 nHCl =1，a 和b 为平衡转化率） 知起始时。 nO2 ①该反应的 ΔH ________（填“＞”或“＜” ）0。 ②下列关于该反应的说法正确的是__________（填字母） 。 A．曲线 a 表示 HCl 的转化率 B．温度越高化学平衡常数越大 C．容器中压强不再改变时，反应达到最大限度 D．该反应只有高温下才能自发进行 ③温度低于 450℃时，温度升高时 HCl 和 O 2 的转化率增大的原因为___________。 ④若初始时向容器中充入的O 2为1 mol， 5 min时反应达到平衡， 该温度下O2的转化率为20%， 则 0～5 min 内用 HCl 表示的平均反应速率为___________，该反应的平衡常数 1 K p=___________（已知：气体分压( p分)=气体总压(p总)×体积分数，K p 为以分压表示的平衡 常数；平衡时容器内的总压为P 0） 。 【答案】 （1）-270.0 kJ/mol（2）Cl2+2NO 一定条件 2NOCl （3）＜ AC平衡前，升温，速率增大，单位时间内反应物的转化率增大 0.08 mol/(L∙min) 36 p0 【解析】 （1）已知 S(s)和 CO(g)的燃烧热分别是 296.0 kJ/mol、283.0 kJ/mol，可得热化 1 学方程式：①S(s)+O 2(g)=SO2(g) ΔH=-296.0 kJ/mol；②CO(g)+ O 2(g)=CO2(g) 2 ΔH=-283.0 kJ/mol； 根据盖斯定律， 将②×2-①， 整理可得： 2CO(g)+SO 2(g)=2CO2(g)+S(s) ΔH=-270.0 kJ/mol； （2）一定条件下，Cl 2 与 NO 可化合生成重要的化工原料氯化亚硝酰（NOCl） ，该反应的化学 方程式：Cl2+2NO 一定条件 2NOCl；已知 NOCl 中各原子均满足 8 电子稳定结构，则 N 原子 与O原子形成2对共用电子对， 与Cl原子形成1对共用电子对， 故其电子式为； （3）①根据图示可知：在其他条件不变时，当转化率达到最高点后， 升高温度，反应物 HCl 或 O 2 的转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的 正反应为放热反应，所以反应热ΔH＜0；A．当HCl 和氧气的物质的量相同时，根据方程式 中物质反应转化关系可知：达到平衡时HCl 的转化率较大，所以a 表示 HCl、b 表示氧气，A 正确；B．转化率达到最高时，升高温度反应物转化率降低，说明化学平衡逆向移动，则正 反应为放热反应，则温度越高化学平衡常数越小，B 错误﹔C 在恒温恒容条件下该反应前后 气体的物质的量减小，则压强减小，当容器中压强不变时说明达到平衡状态， 该反应达到了 该条件下的最大限度，C 正确；D．该反应的熵变小于0，焓变小于0，如果能自发反应，则 ΔG=ΔH-TΔS＜0， 应该在低温下能自发减小， D 错误； 故合理选项是 AC； ③根据图象可知： 在温度低于 450℃时，温度越高，HCl 和 O 2 的转化率越大，这是由于平衡前，升高温度，化 学反应速率增大， 单位时间内由更多的反应物发生反应又变为生成物， 导致反应物的转化率 增大；④若 O 2 的转化率为 20%，则用 O 2 表示 0~5 min 内的平均反应速率v(O 2)= 1mol  20% ，在相同时间内用不同物质表示反应速率时， 速率比等于化 2L =0.02mol/(L  min) 5min 学方程式中相应物质的化学计量数的比，所以v( HCl)=4v(O 2)=4×0.02 mol/(L∙min)=0.08 2 mol/(L min)；对于可逆反应 4HCl (g)+O 2(g) 催化剂 Δ 2Cl 2(g)+2H2O(g)，反应开始时 n(HCl)= n(O 2)=1 mol， n(Cl 2)=n(H2O)=0 mol， 在450℃达到平衡时HCl的转化率为80%， 则Δn(HCl)=0.8 mol， 则 Δn(O 2)=0.2 mol， Δn(Cl2)=Δn(H2O)=0.4 mol， 故平衡时 n(HCl)=0.2 mol，n(O 2)=0.8 mol，n(Cl 2)=n(H2O)=0.4 mol，平衡时 n(总)=0.2 mol+0.8 mol+0.4 mol+0.4 mol=1.8 mol， P(HCl)= 0.2mol10.8mol40.4mol2 P 0 =P 0 ，P(O 2)= P 0 =P 0 ，P(Cl 2)=P(H2O)= P 0 =P 0 ，可知化 1.8mol91.8mol91.8mol9 22 22 22P )  (P ) 00 P (Cl )  P (H 2O) 36 9 = 9 = 学平衡常数K P= 4 2 。 14P 0 P (HCl)  P(O 2 ) 4(P 0 )  (P 0 ) 99 ( 2．2021 年 6 月 17 日神舟十三号载人飞船与空间站成功对接，航天员进入天和核心舱。空 间站处理CO2的一种重要方法是CO2的收集、浓缩与还原。 （1）H2还原CO2制CH4的部分反应如下： ①CO 2 (g)+H 2 (g) ②CO(g)+3H 2 (g) ③CO(g)+H 2 (g) CO(g)+H 2O(g)ΔH1 =+41kJ/mol CH 4 (g)+H 2O(g)ΔH2 =-246kJ/mol C(s)+H 2O(g)ΔH3 =-131kJ/mol CH 4 (g) CO 2 (g)的ΔH=___________kJ/mol。 反应2C(s)  2H 2O(g) （2）在催化剂作用下CO2加氢可制得甲醇，该反应历程如下图所示（吸附在催化剂表面的 物质用*标注，如CO2表示CO2吸附在催化剂表面；图中 *H 已省略） 。 上述合成甲醇的反应速率较慢，该反应过程中决定反应速率的步骤是_____（用化学方程式 表示） 。 （3）在一定条件下，向某0.5L恒容密闭容器中充入xmolCO 2 和ymolH 2 ，发生反应 3 CO 2 (g)+3H 2 (g)CH 3OH(g)+H2O