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专练 44 化学反应原理综合题
1．[2022·湖南卷]2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。
回答下列问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1mol HO(g)，起始压强
2
为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.C(s)＋H
2
O(g)⇌CO(g)＋H
2
(g)ΔH
1
＝＋131.4 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋H
2
O(g)⇌CO
2
(g)＋H
2
(g)ΔH
2
＝－41.1 kJ·mol－1
①下列说法正确的是________；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时H 的体积分数可能大于
2
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，HO(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系
2
________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ，反应Ⅰ的平衡常数K ＝________(以分
p
压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO 方法的示意图如下：
2
①某温度下，吸收塔中KCO 溶液吸收一定量的CO 后，c(CO)∶c(HCO)＝1∶2，则
2 3 2
该溶液的pH＝________(该温度下HCO 的K ＝4.6×10－7，K ＝5.0×10－11)；
2 3 a1 a2
②再生塔中产生CO 的离子方程式为____________________________；
2
③ 利 用 电 化 学 原 理 ， 将 CO 电 催 化 还 原 为 C H ， 阴 极 反 应 式 为
2 2 4
________________________________。
2．[2022·全国乙卷]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要
回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①2HS(g)＋3O(g)===2SO(g)＋2HO(g) ΔH＝－1 036 kJ·mol－1
2 2 2 2 1
②4HS(g)＋2SO (g)===3S (g)＋4HO(g) ΔH＝94 kJ·mol－1
2 2 2 2 2
③2H(g)＋O(g)===2H O(g) ΔH＝－484 kJ·mol－1
2 2 2 3
计算HS热分解反应④2HS(g)===S (g)＋2H(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
2 2 2 2 4
(2)较普遍采用的HS处理方法是克劳斯工艺，即利用反应①和②生成单质硫。另一种
2
方法是，利用反应④高温热分解 HS。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是
2
______________________，缺点是____________。
(3)在1 470 K、100 kPa反应条件下，将n(H S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行HS热分解
2 2
反应。平衡时混合气中HS与H 的分压相等，HS平衡转化率为________，平衡常数K ＝
2 2 2 p
________ kPa。
(4)在1 373 K、100 kPa反应条件下，对于n(H S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、
2
1∶9、1∶19的HSAr混合气，热分解反应过程中HS转化率随时间的变化如下图所示。
2 2①n(H S)∶n(Ar) 越 小 ， HS 平 衡 转 化 率 ________ ， 理 由 是
2 2
______________________________。
②n(H S)∶n(Ar)＝1∶9对应图中曲线________，计算其在0～0.1 s之间，HS分压的
2 2
平均变化率为________ kPa·s－1。
3．[2021·广东卷]我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH 与
4
CO 重整是CO 利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
2 2
a)CH
4
(g)＋CO
2
(g)⇌2CO(g)＋2H
2
(g) ΔH
1
b)CO
2
(g)＋H
2
(g)⇌CO(g)＋H
2
O(g) ΔH
2
c)CH
4
(g)⇌C(s)＋2H
2
(g) ΔH
3
d)2CO(g)⇌CO
2
(g)＋C(s) ΔH
4
e)CO(g)＋H
2
(g)⇌H
2
O(g)＋C(s) ΔH
5
(1)根据盖斯定律，反应a的ΔH＝________(写出一个代数式即可)。
1
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。
A．增大CO 与CH 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
2 4
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH 的平衡转化率
4
D．降低反应温度，反应a～e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下，CH 分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分________步进行，
4
其中，第________步的正反应活化能最大。(4)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压
代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p(p ＝100 kPa)。反应a、c、e的
0 0
ln K随(温度的倒数)的变化如图2所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有________(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K＝________。
③在图2中A点对应温度下、原料组成为n(CO)∶n(CH)＝1∶1、初始总压为100 kPa
2 4
的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H 的分压为40 kPa。计算CH 的平衡转化率，
2 4
写出计算过程：
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________________________________________________________________________。
(5)CO 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：
2
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