发布时间 : 星期六 文章2020年高考化学专项提升 化学反应速率和化学平衡(综合提升卷)(解析版)更新完毕开始阅读
数介于0.25~0.5，CO的物质的量分数介于0~0.25，即H2的分压始终高于CO的分压，据此可将图分成两部分：
由此可知，a、b表示的是H2的分压，c、d表示的是CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是b、c；489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是a、d。
12．（2019·天津高考模拟）对烟道气中SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。 I. CO还原法
(1)一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16gS?s?，该反应__________(填“放出”或“吸收”)的热量为____________。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，进行反应：2CO?g?+SO2?g??S?s?+2CO2?g?，该反应的平衡常数表达式为_______________________，对此反应下列说法正确的是_________。 a.若混合气体密度保持不变，则已达平衡状态 b.从反应开始到平衡，容器内气体的压强保持不变 c.达平衡后若再充入一定量CO2，平衡常数保持不变
d.分离出S，正、逆反应速率均保持不变
(3)向2L恒温恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，分别进行a、b、c三组实验。在不同条件下发生反应：2CO?g?+SO2?g??S?s?+2CO2?g?，反应体系总压强随时间的变化曲线如图所示，则三组实验温度的大小关系是a______b______c(填“?”、“?”或“?”)；实验a从反应开始至平衡时，反应速率v?SO2??______________。
II.Na2SO3溶液吸收法
-1常温下，用300mL1.0mol?LNa2SO3溶液吸收SO2的过程中，溶液pH随吸收SO2物质的量的变化曲线
如图所示。
(4)常温下，H2SO3的二级电离平衡常数Ka2的数值为_________________。
【答案】(1)放出 135kJ (2) K=(4)10-7.3
c2?CO2?c?CO?nc?SO2?2 ad (3)= < 6.25×10mol/(L?min)；
-3
【解析】(1)根据图象分析，反应物的总能量比生成物总能量高，反应发生时多余的能量会释放出来，因此该反应的正反应为放热反应，正、逆反应的活化能之差为反应放出的热量，活化能的差值为270kJ/mol，由于反应产生的S质量为16g，其物质的量为16g÷32g/mol=0.5mol，所以反应放出的热量为：270kJ/mol×0.5mol=135kJ；
(2)根据平衡常数的含义，可知该反应的平衡常数表达式为K=
c2?CO2?c2?CO?nc?SO2?。
a.混合气体密度为ρ＝
m，恒容容器容积V不变，反应前后气体的质量发生改变，则当反应到达平衡时，V气体总质量m不变，因此若混合气体密度不变，说明反应已经达到平衡状态，a正确； b.反应达到平衡前后，气体总物质的量发生改变，体系压强改变，b错误；
c.达平衡后若再充入一定量CO2，使化学平衡逆向移动，由于反应在绝热容器中进行，反应逆向移动会产生热量变化，导致体系温度发生改变，化学平衡常数改变，c错误；
d.分离出S，由于S是固体，浓度不变，因此改变其物质的量，不影响化学平衡，因此正、逆反应速率均保持不变，d正确； 故合理选项是ad；
(3)体系a和体系b反应起始时和平衡时的压强都相等，则二者平衡常数相同，体系a和体系b的温度相等，
pV等于衡量，可知初始时刻压强c＞b，则实验温度c＞b，因此三组实验温度的关系是a=b＜c；实验TpVa从反应开始至平衡时，压强由160kPa改变至120kPa，设反应过程转化了xmolSO2，由等于衡量可知，
T根据
160120?气体的压强与气体的体积(即总物质的量)成正比，所以有，，解得x=0.75mol，2?1?2?2x???1?x??2xVn0.75mol则反应速率v(SO2)=V=6.25×10-3mol/(L?min)； 2L?Vt60min(4)H2SO3的一级电离平衡为：H2SO3
H++HSO3-，二级电离平衡为：HSO3-H++SO32-，根据Na2SO3溶液吸收
SO2的过程中，溶液pH随吸收SO2物质的量的变化曲线分析，H2SO3的二级电离平衡和SO32-的一级水解平衡相关，未通入SO2时，Na2SO3溶液的pH为10.6，则溶液中c(OH-)=10-3.4mol/L，忽略SO32-的二级水解，则溶液中c(HSO3-)=c(OH-)=10-3.4mol/L，300mL1.0mol/LNa2SO3溶液的浓度为1.0mol/L，平衡时c(SO3)=1.0mol/L-10
2--3.4
mol/L≈1.0mol/L，则水解平衡常数为Kh=
cHSO3?ncOH?2?3???c?SO??=10
-6.7
，H2SO3的二级
电离平衡常数Ka2=
cH?ncSO32??3????=Kw=10
Khc?HSO?-7.3
。