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.Cl2、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296.0kJ/mol、283.0kJ/mol,则反应2COgSO2g=2CO2gSs的ΔH=___________。(2)一定条件下,Cl2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O2,发生反应:4HClg+O2g2Cl2g2H2OgΔH,反应物的转化率与温度(T)的关系如图所示(已nHCl=1,a'和b'为平衡转化率)知起始时。nO2①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O2的转化率增大的原因为___________。④若初始时向容器中充入的O2为1mol,5min时反应达到平衡,该温度下O2的转化率为20%,则0~5min内用HCl表示的平均反应速率为___________,该反应的平衡常数1Kp=___________(已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,Kp为以分压表示的平衡常数;平衡时容器内的总压为P0)。【答案】(1)-270.0kJ/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0.08mol/(L∙min)36p0【解析】(1)已知S(s)和CO(g)的燃烧热分别是296.0kJ/mol、283.0kJ/mol,可得热化1学方程式:①S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ/mol;②CO(g)+O2(g)=CO2(g)2ΔH=-283.0kJ/mol;根据盖斯定律,将②×2-①,整理可得:2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)ΔH=-270.0kJ/mol;(2)一定条件下,Cl2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O2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O2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O2的转化率为20%,则用O2表示0~5min内的平均反应速率v(O2)=1mol20%,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/(Lmin)5min学方程式中相应物质的化学计量数的比,所以v(HCl)=4v(O2)=4×0.02mol/(L∙min)=0.082mol/(Lmin);对于可逆反应4HCl(g)+O2(g)催化剂Δ2Cl2(g)+2H2O(g),反应开始时n(HCl)=n(O2)=1mol,n(Cl2)=n(H2O)=0mol,在450℃达到平衡时HCl的转化率为80%,则Δn(HCl)=0.8mol,则Δn(O2)=0.2mol,Δn(Cl2)=Δn(H2O)=0.4mol,故平衡时n(HCl)=0.2mol,n(O2)=0.8mol,n(Cl2)=n(H2O)=0.4mol,平衡时n(总)=0.2mol+0.8mol+0.4mol+0.4mol=1.8mol,P(HCl)=0.2mol10.8mol40.4mol2P0=P0,P(O2)=P0=P0,P(Cl2)=P(H2O)=P0=P0,可知化1.8mol91.8mol91.8mol9222222P)(P)00P(Cl)P(H2O)369=9=学平衡...