2023版新教材高考化学微专题小练习专练44化学反应原理综合题

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则x＋y＝50%×1、x－y＝0.1，解得x＝0.3、y＝0.2，故整个体系的热量变化为＋131.4kJ·mol－1×0.3mol－41.1kJ·mol－1×0.2mol＝＋31.2kJ（吸收热量）。平衡时气体总物质的量是1.3mol，总压强为0.26MPa，故反应Ⅰ的平衡常数Kp＝eq\f(p（CO）·p（H2）,p（H2O）)＝eq\f(\f(0.1,1.3)×0.26MPa×\f(0.5,1.3)×0.26MPa,\f(0.5,1.3)×0.26MPa)＝0.02MPa。（2）①由Ka2＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)＝5.0×10－11、c（COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))）∶c（HCOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))）＝1∶2，可得c（H＋）＝1.0×10－10mol·L－1，pH＝－lgc（H＋）＝10。②再生塔中产生CO2的同时生成K2CO3，说明KHCO3在水蒸气加热条件下发生分解反应。③由题意知，CO2在阴极得到电子生成C2H4，图中质子交换膜提示有H＋参与反应，故阴极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O。2．答案：（1）＋170（2）高温热分解能够获得H2，H2可作燃料，且副产物少能耗高（3）50%4.76（4）①越高（或越大）H2S的热分解反应为气体分子数增大的反应，恒压条件下，不断充入Ar，导致H2S的分压降低，相当于减压，平衡正向移动，H2S的平衡转化率升高②d24.9解析：（1）根据盖斯定律可知，反应④＝（①＋②）÷3－③，即ΔH4＝（ΔH1＋ΔH2）÷3－ΔH3＝＋170kJ·mol－1。（2）克劳斯工艺无法获取H2，且存在副产物SO2，高温热分解能够获得H2，H2可作燃料，且副产物少；高温热分解法的缺点是需要高温条件，能耗高。（3）设初始时H2S为1mol，则Ar为4mol，H2S转化了2xmol，列三段式：2H2S（g）⇌S2（g）＋2H2（g）初始量/mol:100转化量/mol:2xx2x平衡量/mol:1－2xx2x平衡时H2S与H2的分压相等，则n（H2S）＝n（H2），1－2x＝2x，可得x＝0.25，则H2S的平衡转化率＝eq\f(0.25×2,1)×100%＝50%，平衡时，n（H2S）＝n（H2）＝0.5mol，n（S2）＝0.25mol，此时容器中气体总物质的量为0.5mol＋0.5mol＋0.25mol＋4mol＝5.25mol，则H2S（g）、S2（g）、H2（g）的分压分别为（100×eq\f(0.5,5.25)）kPa、（100×eq\f(0.25,5.25)）kPa、（100×eq\f(0.5,5.25)）kPa，代入Kp＝eq\f(p2（H2）×p（S2）,p2（H2S）)，可得Kp≈4.76kPa。（4）①n（H2S）∶n（Ar）越小，可理解为恒压条件下，不断充入Ar，导致H2S的分压降低，相当于进行减压操作，H2S的热分解反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡正向移动，H2S的平衡转化率升高。②由①中分析知n（H2S）∶n（Ar）＝1∶9时的转化率仅低于n（H2S）∶n（Ar）＝1∶19时的转化率，故对应图中曲线d，0.1s时，H2S的转化率为24%，设H2S、Ar初始量分别为1mol、9mol，列三段式：2H2S（g）⇌S2（g）＋2H2（g）初始量/mol:100变化量/mol:0.240.120.240．1s时/mol:0.760.120.24H2S的初始分压＝100×eq\f(1,1＋9)kPa＝10kPa，0.1s时，H2S的分压＝100×eq\f(0.76,0.76＋0.12＋0.24＋9)kPa≈7.51kPa，则变化的H2S分压约为10kPa－7.51kPa＝2.49kPa，故H2S分压的平均变化率为2.49kPa÷0.1s＝24.9kPa·s－1。3．答案：（1）ΔH3－ΔH4（或ΔH2＋ΔH3－ΔH5）（2）AD（3）44（4）①ac②eq\f(p2（H2）,p（CH4）·p0)③由题图2中A点对应温度下反应c的lnKeq\o\al(\s\up11(r),\s\do4(p))＝0，即Keq\o\al(\s\up11(r),\s\do4(p))＝eq\f(p2（H2）,p（CH4）·p0)＝1，p（CH4）＝eq\f(p2（H2）,p0)＝eq\f(（40kPa）2,100kPa)＝16kPa，p初始（CH4）＝100kPa×eq\f(1,2)＝50kPa，CH4的平衡转化率为eq\f(50kPa－16kPa,50kPa)×100%＝68%（5）干冰做制冷剂、人工降雨等（合理即可）解析：（1）由题给反应方程式可知，反应a可由反应c－d或反应b＋c－e得到，故根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH3－ΔH4或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5。（2）增大CO2的浓度，反应a、b的正反应速率增加；增大CH4的浓度，反应a、c的正反应速率增加，A正确。由于C（s）是固体，移去部分C（s），平衡不移动，B错误。催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，则不能提高CH4的平衡转化率，C错误。降低反应温度，正、逆反应速率均减小，D正确。故选AD。（3）由题图1可知，反应分为CH4eq\o(→,\s\up7(1))CH3＋Heq\o(→,\s\up7(2))CH2＋2Heq\o(→,\s\up7(3))CH＋3Heq\o(→,\s\up7(4))C＋4H