题型一化学反应原理综合题1.(2019·泰州四校高三联考)燃煤的过程中排放大量CO2、SO2、NOx以及固体颗粒物,对环境污染严重。请回答下列问题:(1)将煤作为燃料常通过下列两种途径:途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1<0①途径Ⅱ:先制水煤气,后燃烧水煤气C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2>0②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH3<0③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH4<0④ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是___________________________________________。(2)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如表:气化反应lgK700K900K1200KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)i-2.64-0.391.58C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)ii-1.67-0.031.44升高温度时,反应i中H2的产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。在900K时,反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数的对数值(lgK)为__________。(3)为了减少燃煤污染,可将煤燃烧产生的SO2制成自发电池,其电池总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,该电池的负极反应式为____________________________________。用这种方法处理含SO2废气的优点是________________________________________。(4)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式:_____________________________________。(5)用K2CO3溶液可吸收燃煤反应中生成的CO2,常温下pH=10的K2CO3溶液中由水电离的OH-的物质的量浓度为______________。常温下,0.1mol·L-1KHCO3溶液的pH>8,则溶液中c(H2CO3)________(填“>”“=”或“<”)c(CO)。解析:(1)根据盖斯定律,由(②×2+③+④)/2可得①,则2ΔH1=2ΔH2+ΔH3+ΔH4。(2)依题表中数据可知,温度升高时,反应i的lgK增大,平衡正向移动,反应i中H2的产率增大。根据盖斯定律,由反应ii-反应i得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),900K时,此反应的平衡常数K==100.36,则lgK=0.36。(3)2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,在此反应中,SO2被氧化生成H2SO4,通入SO2的一极是负极,负极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO+4H+。(4)NO2与(NH4)2SO3反应时,NO2是氧化剂,还原产物是N2;(NH4)2SO3是还原剂,氧化产物是(NH4)2SO4。(5)常温下pH=10的K2CO3溶液中,c(H+)=1×10-10mol·L-1,c(OH-)=1×10-4mol·L-1,K2CO3溶液中的OH-就是由水电离产生的。KHCO3溶液显碱性,说明HCO的水解能力大于其电离能力,故c(H2CO3)>c(CO)。答案:(1)2ΔH1=2ΔH2+ΔH3+ΔH4(2)增大0.36(3)SO2+2H2O-2e-===SO+4H+减少环境污染,获得副产品H2SO4,获得电能(4)4(NH4)2SO3+2NO2===4(NH4)2SO4+N2(5)1×10-4mol·L-1>2.(2019·连云港高三质检)“绿水青山就是金山银山”。近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH1=+180.5kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH3=-221kJ·mol-1若某反应的平衡常数表达式为K=,则此反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min012345c(N2O5)/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17①反应开始时体系压强为p0,第2min时体系压强为p1,则p1∶p0=________。2~5min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________________。②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是________________(填字母)。a.NO2和O2的浓度比保持不变b.容器中压强不再变化c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.气体的密度保持不变(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓...