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第23 天 押原理综合
热+平衡+电解质:图像中的“三交汇”——ΔH、K、pH 同图分析
(2025·浙江·高考真题)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌,有重要的应用价值。请回答:
(1)下列措施中能提高新制饱和氯水中
浓度的是_______。
A.加
固体
B.加水
C.加
粉末
D.加足量
溶液
(2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
I
Ⅱ
Ⅲ
时,在不同
下,约
氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值
如图所示(溶液体积保持不
变)。
例1
①
分子的空间构型是_______。
②在
之间,
浓度增加,其最大来源是_______(填含氯微粒符号)。
③该氯水中氯元素质量守恒表达式:
_______。
④在图中画出
之间,
随
的变化曲线_______。
(3)某研究小组提出,商用
(常含杂质
)在水中易发生如下反应,影响自来水消毒效果。
Ⅳ
V
中
含量对
反应初始速率
的影响如图所示。实验条件:
初始浓度相同。
①
的存在主要加快了反应_______(填“Ⅳ”或“V”)。
②指出改变
的影响因素,并解释原因_______。
【答案】(1)C
(2) V 形(或角形) HClO
(3) V 影响因素是溶液 pH 以及
含量等,原因是Cl2浓度增大、pH 增大,均使溶液中ClO﹣
浓度增大,反应V 的反应物浓度增大,反应速率增大
【解析】(1)饱和氯水中存在平衡:
,平衡正向移动,增加HClO 浓度:
A.加NaCl 固体,
浓度增加,平衡逆向移动,HClO 降低,A 错误;
B.加水,平衡正向移动,HClO 物质的量增加,但浓度降低,B 错误;
C.加
粉末,消耗
,平衡正向移动,HClO 浓度增加,C 正确;
D.加足量
溶液,消耗
,平衡正向移动,但溶液体积会变大,HClO 浓度下降,且足量的
也会和HClO 反应,进一步导致HClO 浓度下降,D 错误;
故答案为C。
(2)①
分子的中心原子O 的价层电子数为
,O 有2 对孤电子对,空间构型是V 形(或
角形);
②在
之间,
浓度增加,
主要来自 HClO 的电离:
;
③
溶于水生成等量的
和HClO,HClO 进一步转化为
和
,则该氯水中氯元素质量守恒表达
式:
;
④由
可知,随着 pH 升高,
减小,
亦随之减
小,且
,代入pH=4 时,
,得到
,同理,pH=9
时,
,
,故
从 pH=4 到9 时,从-11 点位大致呈单调下降曲
线递减到-14 点位,如图所示:
;
(3)①反应Ⅳ是
自身的氧化还原反应,而反应V 是
做氧化剂,将
氧化为
(氯的含氧酸
中并不是化合价越高,氧化性越强),故当
存在时,存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡,主要影响
的是反应Ⅴ,即加快了反应Ⅴ的反应速率;
②读图可知,影响
的主要因素有溶液 pH 以及
含量等,原因是Cl2浓度增大、pH 增大,
均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V 的反应物浓度增大,反应速率增大。
(2025·浙江·高考真题)二甲胺[(CH3)2NH]、N,N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途
广泛的化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.
例2
Ⅱ.
Ⅲ.
可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。
A.温度
B.投料比[n(NH3):n(CH3OH)]
C.压强
D.催化剂
(2)25℃下,(CH3)2NH·H2O 的电离常数为Kb,-lgKb=3.2,则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的
pH=_______。
(3)在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反
应方程式是_______。
(4)上述电化学方法产率不高,工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2:
。某条件下反应自发且熵减,则反应在该条件下
_______0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH 催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中,投料比
,催化剂M 足量。反应方程式如下:
Ⅳ.
V.
三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
(例:HCOOH 的物质的量百分比
①请解释HCOOH 的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M 活性降低或失活)_______。
②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因
_______。
【答案】(1)AB
(2)5.4
(3)CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O
(4)<
(5) t 时刻前,反应 IV 速率大于反应 V;由于碱性物质(CH3)2NH 对反应 IV 有促进作用,t 时刻
后,随(CH3)2NH 减少,HCOOH 的消耗比生成快 用H2作氢源需要断裂H-H 键,用SiH4作氢源
需要断裂Si-H 键,由于Si 原子半径大于H,Si-H 的键能比H-H 小,所以用SiH4代替H2作为氢源与
CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度
【解析】(1)A.已知化学反应必然有热效应,故改变温度化学平衡一定能够发生改变,即改变温度一定
能够改变甲醇的平衡转化率,A 符合题意;
B.增大投料比[n(NH3):n(CH3OH)] 将增大CH3OH 的转化率,相反减小投料比[n(NH3):n(CH3OH)],将减小
CH3OH 的平衡转化率,B 符合题意;
C.由题干方程式可知,反应前后气体的体积不变,故改变压强不能使上述化学平衡发生移动,即不能改
变CH3OH 的平衡转化率,C 不合题意;
D.催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率,故不能使平衡发生移动,即不能改变CH3OH 的平衡转
化率,D 不合题意;
故答案为:AB;
(2)25℃下,(CH3)2NH·H2O 的电离常数为Kb,-lgKb=3.2,即Kb=
=10-3.2,则
[(CH3)2NH2] ++H2O
(CH3)2NH·H2O+H+的水解平衡常数为:Kh=
=
=10-
10.8,1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液中Kh=
=
=10-10.8,故c(H+)=
=10-5.4,故其pH=-lgc(H+)=-lg10-5.4=5.4,故答案为:5.4;
(3)已知电解池中阴极发生还原反应,故在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备
HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是:CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+
(CH3)2NH+H2O,故答案为:CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O;
(4)反应生产HCON(CH3)2的反应方程式
是一个某条件下反应自
发且熵减,根据自由能变
<0 时反应自发可知,则反应在该条件下
<0,故答案为:<;
(5)①由题干图示信息可知,t 时刻之前HCOOH 的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大速率,
而t 时刻之后HCOOH 逐渐减小至不变,HCON(CH3)2继续增大,故t 时刻前,反应 IV 速率大于反应
V;由于碱性物质(CH3)2NH 对反应 IV 有促进作用,t 时刻后,随(CH3)2NH 减少,HCOOH 的消耗比
生成快,故答案为:t 时刻前,反应 IV 速率大于反应 V;由于碱性物质(CH3)2NH 对反应 IV 有促进
作用,t 时刻后,随(CH3)2NH 减少,HCOOH 的消耗比生成快;
②用H2作氢源需要断裂H-H 键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H 键,由于Si 原子半径大于H,Si-H 的键能比
H-H 小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度,故答案为:
用H2作氢原需要断裂H-H 键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H 键,由于Si 原子半径大于H,Si-H 的键能
比H-H 小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。
(2024·浙江·高考真题)通过电化学、热化学等方法,将
转化为
等化学品,
是实现“双碳”目标的途径之一。请回答:
例3
(1)某研究小组采用电化学方法将
转化为
,装置如图。电极B 上的电极反应式是_______。
(2)该研究小组改用热化学方法,相关热化学方程式如下:
:
Ⅱ:
Ⅲ:
①
_______
。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行,
和
的投料浓度均为
,平衡常数
,
则
的平衡转化率为_______。
③用氨水吸收
,得到
氨水和
甲酸铵的混合溶液,
时该混合溶液的
_______。[已知:
时,电离常数
、
]
(3)为提高效率,该研究小组参考文献优化热化学方法,在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M 的
(有机溶剂)溶液,
和
在溶液中反应制备
,反应过程中保持
和
的压强不变,
总反应
的反应速率为v,反应机理如下列三个基元反应,各反应的活化能
(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
Ⅳ:
V:
VI:
①催化剂M 足量条件下,下列说法正确的是_______。
A.v 与
的压强无关 B.v 与溶液中溶解
的浓度无关
C.温度升高,v 不一定增大 D.在溶液中加入
,可提高
转化率
②实验测得:
,
下,v 随催化剂M 浓度c 变化如图。
时,v 随c 增大而
增大:
时,v 不再显著增大。请解释原因_______。
【答案】(1)
(2) +14.8 2.4×10−8 10.00
(3) CD 当c≤c0时,v 随c 增大而增大,因M 是基元反应IV 的反应物(直接影 响基元反应VI
中反应物L 的生成); c>c0时,v 不再显著增加,因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓
度)
【解析】(1)①电极B 是阴极,则电极反应式是
;
(2)①ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol;
②根据三段式,设转化的CO2为x,则:
,则
,
,则转化率=
;
③用氨水吸收HCOOH,得到1.00 mol⋅L-1氨水和0.18 mol⋅L-1甲酸铵的混合溶液,得出
=0.18mol/L, 根据
,则
,
,
;
(3)①A.v 与CO2(g)的压强有关,压强越大,溶液中CO2的浓度越大,v 越大,A 错误;
B.v 与溶液中溶解H2的浓度有关,氢气浓度越大,速率越快,B 错误;
C.温度升高,v 不一定增大,反应Ⅳ和Ⅴ是快反应,而Ⅵ是慢反应(决速步骤),Ⅳ和Ⅴ可以快速建立平
衡状态,随着温度升高气体在溶液中溶解度减小,气体浓度减小、L 的浓度减小,若L 的浓度减小对
反应速率的影响大于温度升高对总反应速率的影响,则总反应速率减小,故总反应的速率不一定增大,
C 错误;
D.在溶液中加入的N(CH2CH3)3会与HCOOH 反应,使得三个平衡正向移动,可提高CO2转化率,D 正确;
故选CD。
②各反应的活化能
,反应VI 为绝速步骤,但L 的浓度取决于反应V 和VI,所以速率与催化剂
M 的浓度和反应物CO2、H2的浓度有关。当c≤c0时,催化剂M 的活性位点数量不够,速率取决于催化
剂M 的浓度,即v 随c 增大而增大,因M 是基元反应IV 的反应物(直接影响基元反应VI 中反应物L
的生成); c>c0时,催化剂M 的活性位点数量足够,速率取决于反应物CO2和H2的浓度,即v 不再显
著增加,因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。
“热+平衡+电解质”三交汇综合题是高考化学反应原理板块的最高难度题型,命题呈现“信息多维、
图像复杂、跨模块融合”的特点。试题常以实际工业过程(如CO₂ 捕集、氯水消毒、脱硫脱硝、配合物平
衡、有机合成等)为背景,在一张图中同时呈现温度、转化率、选择性、pH、分布系数、浓度对数、平衡
常数变化等多条曲线,要求学生灵活运用盖斯定律、化学平衡移动、电离平衡、沉淀溶解平衡、电化学等
原理,从图像中提取关键点(交点、拐点、极值点),进行焓变计算、平衡常数表达、pH 判断、离子浓
度比较、电极反应书写等综合推理。近年趋势是强化对多元弱酸/弱碱分布系数图与多反应竞争平衡的解读,
以及温度对平衡常数和自发性双重影响的辨析。预计2026 年将继续以“陌生体系+复合图像”为载体,全
面考查学生的信息整合能力与跨章节知识迁移能力。
盖斯定律与反应焓变的计算:根据已知热化学方程式,通过加减乘除组合得到目标反应的ΔH。需
注意系数倍乘和方向反转时ΔH 的对应变化。常见考点:氯气氧化HCl 的Deacon 法总反应ΔH;乙
硫醇燃烧热ΔH;CO₂ 加氢制甲醇各步反应的ΔH。
反应自发性的温度条件判断:利用ΔG = ΔH - TΔS,ΔG < 0 时反应自发。需根据ΔH 和ΔS 的符号判
断正向自发所需温度条件(高温、低温或任何温度)。常见考点:肼催化氧化反应在低温下自发;
Deacon 反应在低温下放热但熵减,需低温自发;CO₂ 加氢制甲醇在低温下自发。
化学平衡常数的计算(Kp、Kc):根据平衡时各组分分压或浓度(常需从图像读取或通过原子守
恒推算),代入平衡常数表达式计算。注意:分压=物质的量分数×总压;对于涉及固体或纯液体
的反应,其活度为1。常见考点:SO₂ 与Cl₂ 合成SO₂Cl₂ 的Kp;CO₂ 加氢制甲醇的Kc;肼催化氧
化反应(ii)的K。
多反应竞争体系中的转化率与选择性曲线分析:根据图像中CO₂ 转化率、甲醇或CO 选择性随温度
的变化,判断主副反应的热效应(吸热/放热),解释曲线先降后升或交叉的原因。常见考点:低
温时放热反应为主,高温时吸热反应为主;催化剂中毒或副反应抑制导致选择性变化。
多元弱酸/弱碱的分布系数图与电离常数计算:根据分布系数δ-pH 曲线,确定各型体的存在范围,
交点处相邻两型体浓度相等,交点pH = pKa。常见考点:H₂S、H₂CO₃、乙二胺、肼的分布系数图,
计算Ka1、Ka2,判断酸碱性,比较离子浓度。
pH 对沉淀溶解平衡的影响:对于M(OH)n 或MS 等难溶物,pH 变化会影响溶解度。需利用Ksp 和
H₂S 或H₂O 的电离平衡计算沉淀完全时的pH 或离子浓度。常见考点:MCO₃ 在CO₂ 体系中的溶解
平衡;Fe(OH)₃ 沉淀完全时pH 计算;ZnS 在H₂S 饱和溶液中的沉淀条件。
配合物逐级稳定常数与分布曲线:配离子分布分数随游离配体浓度变化,交点处两相邻配离子浓
度相等,可计算逐级稳定常数K1、K2、K3。常见考点:Cd²⁺与乙二胺配合;Cu²⁺与氨配合;Co²⁺
与氨配合。
电荷守恒与物料守恒在分布系数图中的应用:在给定pH 点,根据溶液中所有离子写出电荷守恒和
物料守恒式,结合分布系数推导离子浓度关系或计算未知浓度。常见考点:N₂H₅Cl 溶液中2c(Cl⁻)
与c(N₂H₅⁺)+c(N₂H₄)+c(N₂H₆²⁺)的关系;Na₂CO₃ 溶液中c(H⁺)与c(OH⁻)的关系。
电化学电极反应与电子转移计算:在电化学协同脱硫脱硝或电合成中,根据装置图写出阴阳极反
应式,计算转移电子与处理物质的量关系。常见考点:电解Na₂SO₃ 制备Na₂S₂O₄ 的阴极反应;电
化学吸收SO₂、NO 的阳极反应与NO 处理量。
温度对平衡常数和反应速率的影响:根据范特霍夫方程(lnK 与1/T 的线性关系),判断反应是吸
热还是放热(斜率正或负)。速率常数k 随温度升高而增大,但若涉及气体溶解或吸附平衡,总反
应速率可能先增后减。常见考点:CO₂ 加氢反应中,升高温度甲醇选择性下降;催化剂活性温度区
间。
水解常数与电离常数的换算:对于弱酸弱碱盐,水解常数Kh = Kw / Ka(或Kw / Kb)。通过pH 计
算可推断盐溶液的酸碱性。常见考点:二甲胺盐酸盐溶液pH 的计算;N₂H₅Cl 溶液显酸性的原因。
强酸制弱酸原则在反应可行性判断中的应用:比较两种酸的Ka,判断是否发生反应生成较弱酸。
常见考点:H₂S 通入Na₂CO₃ 溶液能否反应;CO₂ 通入Na₂SiO₃ 溶液生成H₂SiO₃ 沉淀。
图像中特殊点(交点、拐点、极值点)的定量分析:交点代表两个量相等(如分布系数相等、选
择性相等、浓度相等),可直接用于计算平衡常数或离子浓度。极值点对应主副反应转变温度或
最佳工艺条件。常见考点:CH₃OH 与CO 选择性相等时温度;分布曲线交点处pH=pKa。
催化剂与反应机理对产物选择性的影响:催化剂可改变活化能,但不改变平衡常数。掺杂或不同
催化路径会影响主副反应速率比,从而在非平衡条件下改变产物选择性。常见考点:钴氨配合物
脱硝过程中活性物种的作用;加氢反应中不同路径的能垒比较。
酸碱滴定与指示剂选择:根据滴定突跃和分布系数图判断指示剂变色范围,选择合适指示剂。常
见考点:用NaOH 滴定H₃PO₄ 时,第一步终点用甲基橙,第二步用酚酞;滴定弱碱用甲基橙。
1.理解“三大”平衡的影响因素
平衡类型
影响因素
升温
加水
同离子效应
电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+
促进电离促进电离加入CH3COO-,抑制电离
水解平衡:CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH- 促进水解促进水解加入OH-,抑制水解
沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
促进溶解促进溶解加入Ag+、Cl-,均抑制溶解
【注意】平衡常数Ka(或Kb)、Kh、Ksp仅是温度的函数,温度不变,平衡常数不变。
解答溶液中平衡移动归因与解释问题的思路
找出影响平衡的条件→判断平衡移动的方向→分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的
联系。
2.电离常数(K 电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA 为例)
HA
H+ + A-
起始浓度: c 酸 0 0
平衡浓度: c 酸·(1-α) c 酸·α c 酸·α
K 电离=
。
若α 很小,可认为1-α≈1,则K 电离=c 酸·α2或α=
。
3.电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HA
H++A-,Ka=
;A-+H2O
HA+OH-,Kh=
。则Ka·Kh=
c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=
。
常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14,Kh=
。
(2)对于二元弱酸H2B,Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2O
H2B+OH-,Kh(HB-)=
。
B2-+H2O
HB-+OH-,Kh(B2-)=
。
4.H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的电离或水解
碳酸的电离:
H2CO3
H++HC
Ka1=4.3×10-7
HC
H++C
Ka2=5.6×10-11
Na2CO3的水解(Kh1>Kh2):
C
+H2O
HC
+OH- Kh1
HC
+H2O
H2CO3+OH- Kh2
Kh1=
,Kh2=
。
比较NaHCO3酸式盐溶液中电离与水解程度大小:
Ka2=5.6×10-11
Kh2=
Kh2>Ka2,故HC
的水解程度大于其电离程度。
【注意】常温时,对于一元弱酸HA,当Ka>1.0×10-7时,Kh<1.0×10-7,此时将等物质的量浓度的HA 溶液与
NaA 溶液等体积混合,HA 的电离程度大于A-的水解程度,溶液呈酸性;同理,当Ka<1.0×10-7时,
Kh>1.0×10-7,A-的水解程度大于HA 的电离程度,溶液呈碱性。对于多元弱酸,Kh=
,Ka是其阴
离子结合一个H+所形成的粒子的电离常数。
5.Ksp与沉淀转化平衡常数K 的关系
用AgCl、Ag2S 的Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2S)计算2AgCl+S2-
Ag2S+2Cl-的平衡常数K。
[分析]利用类似盖斯定律方程式叠加法
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)……①,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)
Ag2S(s)
2Ag(aq)+S2-(aq)……②,
Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)
①×2-②可得2AgCl(s)+S2-(aq)
Ag2S(s)+2Cl-(aq),则K=
。
1.(2026·天津滨海新区·二模)随着有机氯化工的快速发展,氯化氢转化为氯气的技术日趋多样化。早期,
Deacon 发明的直接氧化法的总反应为:
(1)Deacon 法的总反应可按下列催化过程进行
___________。(用含有
、
和
的式子表示)
实验测得在一定体积的容器中,当进料浓度比
分别为1、4、7 时,总反应的HCl 平衡转化率随温
度变化的曲线如下图。
(2)图中曲线①代表的
___________。
(3)关于总反应的判断正确的是___________。
a.高温下才能自发进行
b.
保持不变则反应达到平衡
c.一定温度下,催化剂能改变反应方向
d.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加
(4)400℃时,若HCl 初始浓度为
,进料浓度比
,反应10 min 后达到平衡,根据图中
数据计算反应速率
___________;总反应的平衡常数
___________。
(5)曲线①表明100℃时HCl 平衡转化率已经接近100%,但在工业生产中通常采用的温度为400~
450℃,原因可能是___________。
(6)硫化氢消除并资源化利用是天然气开采、炼油行业、煤化工等工业中长期面临的重要研究课题。(已
知
的
,
)
ⅰ.
通入
至中性时,溶液中含硫微粒的浓度由大到小的顺序为___________。
ⅱ.
通入
溶液能发生反应?(如果能,写出方程式;如果不能,说明理由)______。(已
知Ka1(H2CO3)=4.2×10−7,Ka2(H2CO3)=4.8×10−11)
【答案】(1)
(2)1
(3)b
(4)
160
(5)温度过低,反应速率过慢,催化剂活性低,生产效率低;温度为
时,反应速率较快,催
化剂活性较高,可兼顾反应速率与平衡转化率
(6)
能反应,反应方程式为
【解析】(1)根据盖斯定律,将三步催化反应编号:
①
②
③
将反应① + ② + 2×③,可得总反应
,故
;
(2)进料浓度比
的比值减小,相当于增大氧气的浓度,则
的平衡转化率越高。根据图象可知,
曲线①、②、③在同温时,氯化氢的平衡转化率依次降低,则曲线①为浓度比
时,
平
衡转化率随温度变化的曲线,曲线②为浓度比
时
平衡转化率随温度变化的曲线,曲线
③为浓度比
时,
平衡转化率随温度变化的曲线。
(3)a.根据图像可知,在进料比值一定的条件下,随着温度的升高,
平衡转化率降低,说明总反应
为放热反应,即
;同时总反应为气体分子数减小的反应,即
。根据
可知,
低温条件下
,反应才能自发进行,a 错误;
b.
保持不变,说明反应正、逆反应速率相等,总反应达到平衡状态,b 正确;
c.催化剂只能改变反应达到平衡的时间,不改变反应方向和平衡状态,c 错误;
d.增大压强,可以使单位体积内活化分子数增加,但反应的活化能不变,d 错误;
故选b;
(4)由图可知,
时,若
初始浓度为
,进料浓度比
,反应
后达到
平衡,此时
平衡转化率为
,可建立三段式:
,反应速率
;
总反应的平衡常数:
;
(5)
时HCl 平衡转化率接近100%,但反应速率较慢,达到平衡所需时间过长,工业生产效率低;
温度为
时,反应速率较快,催化剂活性较高,能在较短时间内达到较高的转化率,兼顾反
应速率与平衡转化率,故工业生产采用该温度;
(6)i. 已知
、
,
通
至中性时,
,含硫
微粒为
、
、
。由
得
,故
;由
得
,
故
;再由
,算得
,故
。综
上,浓度顺序为
;
ii. 已知
,
,通过比较电离常数可知:
,根据“强酸制弱酸”,
的酸性弱于
,
强于
,故
与
反应生成
和
,反应方程式为
。
2.(2026·广东湛江·二模)乙二胺
(
)可用于捕集
及分离回收废电池中的金属离
子。
Ⅰ.
水溶液捕集
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
(1)反应ⅲ的
___________(用含
、
的代数式表示)。
(2)下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A.
易溶于水是因为自身能形成分子间氢键
B.
具有两性
C.增大
的浓度有利于
的捕集
D.
的捕集是熵增加的过程
(3)取
乙二胺水溶液于离心管中,将
持续通入溶液中。当
的负载量
为60%时,
该溶液捕集
的质量为___________g[已知:
]。
Ⅱ.
水溶液分离回收废电池中的金属离子
(4)①基态
原子的价层电子轨道表示式为___________。
②已知
与
形成的配合物难溶于水,而与
、
形成的配合物易溶于水。在
与
形
成的配合物(图1)中,提供孤电子对的配位原子为___________(填元素符号),配体数为___________。
(5)
与
在水溶液中存在如下平衡(
、
、
是
的逐级稳定常数):
向
溶液中缓慢加入
,实验测得各含
粒子的分布分数(
)随溶液中游离
浓度(c)的变化关
系如图2 所示。
①曲线c 表示为___________(填粒子符号)的分布分数随
的变化曲线。
②M 点时,
___________。(写出计算过程,结果用含
、
或
的计算式表示)
【答案】(1)
2-
1
(2)AD
(3)0.528
(4)
N 3
(5) [Cd(EDA)2]2+
(其他正确形式也可)
【解析】(1)反应ⅲ=反应ⅱ-反应ⅰ,因此
;
(2)A.EDA 易溶于水是因为EDA 与H2O 形成分子间氢键,A 项错误;
B.H3N+CH2CH2NHCOO-既能与酸反应,又能与碱反应,因此具有两性,B 项正确;
C.增大EDA 的浓度、平衡正向移动,有利于CO2的捕集,C 项正确;
D.CO2的捕集是熵减小的过程,D 项错误;
故选AD;
(3)n 起始(EDA)=1mol/L×0.02L=0.02 mol,n 捕集(CO2)=α(CO2)×n 起始(EDA)=0.02mol×60%=0.012 mol,m 捕集
(CO2)=n 捕集(CO2)×M(CO2)=0.012 mol×44 g·mol-1=0.528 g;
(4)
①基态Cu 原子的价层电子排布式为3d104s1,则其价层电子的轨道表示式为
;
②在EDA 与Mn2+形成的配合物中,提供孤电子对的配位原子为N,配体数为3;
(5)①随着EDA 浓度增大,含Cd 微粒由Cd2+逐渐生成[Cd(EDA)3]2+,a、b、c、d 曲线分别对应Cd2+、
[Cd(EDA)]2+、[Cd(EDA)2]2+、[Cd(EDA)3]2+;
②M 点是曲线b 和d 的交点,c{[Cd(EDA)3]2+}=c{[Cd(EDA)]2+},则K2·K3=
=
,即lgc(EDA)=
(其他正确形式也可)。
3.(2026·内蒙古包头·一模)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下反应a:
,可用于石油开采中油路解堵。
①已知:
则反应a 的
_______(用含
、
和
的式子表示)。
②在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T 随时间t 的变化如图。据图
可知,在该过程中_______(填标号)。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含氢原子数越多,越有利于加速反应
(2)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的
和
制备乙酸,发生如反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物(乙酸和乙酸甲酯)的分布分数随投料比
的变化关系如图所示。[例如:
]
①代表乙酸的分布分数是_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)。
②L、M、N 三点的平衡常数的关系:K(L)_______K(M)_______K(N)(填“>”“=”或“<”)。
(3)化合物HA、HB、HC 的结构如图。
①HA、HB 中羟基与水均可形成氢键(
),形成氢键的强弱:HA_______HB(填“大于”或
“小于”),请说明理由_______。
②判断HB、HC 的酸性:HB_______HC(填“大于”或“小于”)。
(4)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定
了两种一元弱酸HX(X 为A 或B)在某非水溶剂中的
。
a.选择合适的指示剂HIn,
;其钾盐为KIn。
b.向KIn 溶液中加入HX,发生反应:
。KIn 起始的物质的量为
,加入HX 的
物质的量为
,平衡时,测得
随得
的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。计算
_______。(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
B
(2) a b = >
(3) 小于 电负性:
,键的极性:
,使得HA、HB 中羟基的极性逐渐增大,
HB 中羟基H 所带正电性更显著,因此HB 中羟基与
形成的氢键更强 小于
(4)
【解析】(1)①根据热化学方程式Ⅰ.
;Ⅱ.
;Ⅲ.
;Ⅳ.
,由盖斯定律,则反应
可
以由反应Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反应a 的
;
②A.催化剂酸性增强,不改变反应焓变,故A 错误;
B.酸性:硫酸>磷酸>乙酸,由图可知,催化剂酸性增强,有利于提高反应速率,故B 正确;
C.一个硫酸分子中有两个氢原子,一个磷酸分子中有三个氢原子,一个乙酸分子中有四个氢原子,所以
催化剂分子中含H 越多,越不利于加速反应,故C 错误;
故选B;
(2)①生成
为主反应,投料比越大,可看作是CO 的量增多,有利于主反应进行,则生成的乙
酸越多,分布分数越高,故曲线a、b 为不同温度下乙酸的分布分数曲线;
②副反应平衡常数仅与温度有关,
,温度升高时,
分布分数曲线降低,故
,故
温度越高,K 越小,L、M 对应的温度为
,N 对应的温度为
,因此KL=KM > KN;
(3)①由于电负性:
,键的极性:
,使得HA、HB 中羟基的极性逐渐增大,HB 中羟
基H 所带正电性更显著,因此HB 中羟基与
形成的氢键更强,故氢键的强弱:HA 小于HB;
②由于S 原子的半径大于O 原子的半径,S-H 键的键长大于O-H 键的键长,则S-H 键的键能小于O-H 键的
键能,使得HC 更容易电离出
,故酸性HB 小于HC;
(4)由变化曲线可知,当
时,
,设初始
,则初始
,转换的物质的量浓度为x mol/L,和三段式
可得,
,解得
,则该反应的平衡常数
,解得
。
4.(2026·湖南郴州·三模)Ⅰ、氮及其化合物与人类生产、生活密切相关,含氮物质的研究和利用有着极
为重要的意义。回答下列问题:
(1)工业上以
和
为原料合成尿素,主要发生反应:
。焓变的计算方法有很多,仅从以下单项数据不能计算
出该反应的
的是___________(填标号)。
A.各化学键的键能
B.各物质的燃烧热
C.正逆反应的活化能
D.各物质的相对能量
(2)CO 催化还原NO 生成
和
可消除污染。将恒定组成的CO 和NO 混合气体通入固定体积的反应
器内,发生以下两个反应:
、
。在不同温度下反应相同时间,测得反应后体系内各物质的浓度
随温度的变化如图所示。
①Ⅰ、Ⅳ两条线所表示的物质分别是___________、___________(填分子式)。
②该消除污染物CO 和NO 的反应条件应选择___________(选填“低温”或“高温”)。
③450℃时,该时间段内NO 的脱除率=___________。[NO 的脱除率
]
(3)实验室产生的尾气NO 可先用
氧化,然后再用烧碱溶液吸收,现将2 mol
、1 mol
和1 mol
通入密闭容器中,在
、压强为p 条件下发生反应:
①
②
平衡时
,求反应②的平衡常数
___________(用含p 的代数式表示)。
Ⅱ、硫酸工业在国民经济中占有重要地位,尾气吸收是硫酸工业必须要考虑的问题。某研究小组用NaOH
溶液吸收尾气中的
生成溶液或
溶液。已知:
的
,
。
(4)0.1 mol/L 的
溶液的pH 约为___________。
(5)保险粉连二亚硫酸钠(
)是一种重要的还原剂,广泛应用于纺织、印染、食品抗氧化等领域,
可以通过电解
溶液制备,装置如图:
写出阴极的电极反应式___________。
【答案】(1)A
(2)
高温 80%
(3)
(或
)
(4)10
(5)
【解析】(1)A.尿素为固体,反应焓变包含固体分子间作用力的能量,仅化学键键能无法计算该反应
,A 符合题意;
B.已知各物质燃烧热,可通过盖斯定律计算
,B 不符合题意;
C.ΔH=正反应活化能
逆反应活化能,C 不符合题意;
D.ΔH=生成物总相对能量反应物总相对能量,
−
D 不符合题意;
答案选A;
(2)① 随着反应的进行,
和
的浓度逐渐降低,根据两个反应都生成
,只有第二个反应生成
,
是中间产物,是e 点所在的曲线,则曲线Ⅲ是
,曲线Ⅳ是
;又根据两个反应中都消
耗CO,而只有第一个反应消耗NO,随着
的浓度逐渐降低,NO 浓度减小的趋势变小,而CO 浓
度减小的趋势较大,所以曲线Ⅰ是CO,曲线Ⅱ是NO;
② 温度越高,反应越完全,污染物转化率越高,因此选高温;
③根据N 原子守恒,
,450℃时
浓度为1500
ppm,
对应
,因此NO 脱除率
;
(3)设平衡时
,由N 守恒得
,与
平衡量的关系:
,解得
,总物质的量
,反应②
;
(4)
溶液的碱性由第一步水解决定,
第一步水解方程式:
,水解
常数
,近似计算得
,因此
;
(5)阴极发生还原反应,
中S 从
价降为
中的
价,配平得到电极反应式
。
5.(2026·广东茂名·二模)脱硫脱硝是实现火电、钢铁等行业超低排放,打赢蓝天保卫战的核心技术手段。
(1)氨法脱硫是一种脱硫效率高的方法,发生的主要反应如下:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
___________(用含
和
的式子表示)。
(2)配制钴氨溶液的原理为:
,
,t℃下控制溶液的
为
时,测得含钴离子的百分比随pH 变化见图
1。
①基态
价层电子的轨道表示式为___________。
②当
时,下列说法正确的是___________。
A.
中的配位数为4
B.
中的配位原子是
C.增大
的浓度,平衡正向移动,该反应平衡常数
不变
D.当
的消耗速率等于
的生成速率时,反应达到平衡状态
③表示
变化的曲线是________(用
之间的字母填写)。
④当
时,计算反应的平衡常数
________(写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
已知:
,
,
,
。
(3)钴氨法脱硝的反应过程如图2:
①
的化学式为
,其中钴的化合价为___________。
②
转化为
反应的平衡常数为K,
随
的变化如图3 所示,则该反应的
___________0
(填“>”“=”或“<”)。
③若生成的
和
的物质的量分别为
和
,且
,则理论上吸收物质的量为
的NO
需要
___________(结果用含
和y 的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)
BC d
时发生的反应为
,读取图中的数据点,当
和
相等,
,
,
,
(3) +2 <
【解析】(1)根据盖斯定律:反应(ⅲ)可由反应(ⅰ)乘以2 再减去反应(ⅱ)得到,则
;
(2)①
是27 号元素,基态
的价层电子排布式为:
,价层电子轨道表示式为:
②A.配离子
中的配体是
、
,配位数
,A 错误;
B.配离子
中的配体是
、
,配位原子分别是
原子,B 正确;
C.对于可逆反应
,其平衡常数
只随温
度的改变而变化,温度不变时,
不变;增大反应物
浓度时,平衡正向移动,但温度不变,
该反应的平衡常数
不变,C 正确;
D.
的消耗速率是正反应速率
,
的生成速率也是正反应速率
,即
,不一定等于
,该可逆反应不一定达到平衡状态,D 错误;
答案选BC。
③向
溶液中加入氨水时,pH 值增大,发生反应
,
,这样曲线
a 表示的是
的百分比变化,曲线b 表示的是
的百分比变化,
以此类推,表示
的百分比变化的是曲线d。所以答案是:d
④
时发生的反应为
,读取图中的数据点,
当
和
相等,
,
,
,
。
(3)①
的化学式为
,
整体显0 价,“−O−O−”中的O 显-1
价,配离子
显+2 价,根据正负化合价之和为配离子所带电荷,所以
其中的
元素化合价为+2 价。
②
转化为
反应的平衡常数为K,
随
的变化如图3 所示,随着横坐标
增大,也即温度降
低,纵坐标
的值增大,也即平衡常数
值增大;其他条件不变,降低温度,平衡常数增大,平衡
正向移动,根据平衡移动原理可推知,正反应是放热反应,焓变
。
③由图2 可知该钴氨法脱硝的总反应(未配平)
,生成的
和
的物质的量分别为
和
,且
,根据化合价升降法配平该方程式可得:
,所以有
,又
,所以
。
6.(2026·天津河东·一模)肼的化学式为N2H4,常温下将盐酸滴加到肼的水溶液中,粒子分布分数δ(X)
随
的关系如下图所示。[X 的分布分数δ(X)=
,X 表示 N2H4
或
或
(1)肼为二元弱碱,肼在水溶液中电离分两步进行:
第一步电离:N2H4+H2O
+OH-
第二步电离:___________
(2)结合上图,下列分析正确的是___________。
A.曲线B 代表N2H4的分布分数随-lgc(OH-)的关系
B.肼的电离平衡常数Kb1=1.0×10-6
C.当-lgc(OH-)=9.0 时,存在[
]>[N2H4]>[
]
D.N2H6Cl2溶液中存在2[Cl-]=[
]+[N2H4]+[
]
(3)常温下,
=
时,溶液的pH=___________。
(4)常温下,N2H5Cl 溶于水显酸性,通过计算简要说明原因___________。
N2H4催化氧化的产物与温度相关,反应如下:
(i) N2H4(g) + O2(g)
N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-579kJ·mol-1
(ii)N2H4(g) + 2O2(g)
2NO(g) + 2H2O(g) ΔH2=akJ·mol-1
(5)已知N2(g) + O2(g)
2NO(g) ΔH3=+180kJ·mol-1,计算a=___________。
(6)ΔH-TΔS 随温度变化的趋势有几种情况(如图所示),反应(i)对应的是___________(填序号)。
(7)产物在单位时间内的产率随温度变化的关系如下图。关于产物在单位时间内的产率,下列说法错误
的是___________。
A.室温至400℃,通过改用其他催化剂,可使N2产率增大
B.温度从 400℃升到 900℃,反应(ii)平衡正向移动,使NO 的产率增大
C.温度低于 400℃时,产物主要为无污染的气体
D.当N2与NO 的产率相等时,参与反应的N2H4和O2的物质的量之比为3:4
(8)某温度下,向4L 恒容密闭容器中充入1mol N2H4和2mol O2,发生上述两个反应,平衡时生成0.4mol
NO 和0.4mol N2.计算该温度下反应(ii)的平衡常数,K=___________。
【答案】(1)
(2)BC
(3)3.5
(4)
的
,而
的水解常数为
,水解大于电离,故溶液显酸性
(5)-399
(6)④
(7)B
(8)0.1
【解析】(1)肼为二元弱碱,说明肼可在水中电离出氢氧根,结合第一步电离方程式,继续电离的第二
步方程式:
。
(2)A.根据肼的二级电离方程式,随着
越大,即
变小,酸性增强,
一直增
大即用曲线C 表示,
一直减小即用曲线A 表示,
先增大后减小即用曲线B 表示,A
错误;
B.肼的电离平衡常数
,A、B 两曲线的交点代表
,此时
,
,B 正确;
C.当
时,根据图像数据可得存在
>
>
,C 正确;
D.根据物料守恒,
溶液中存在
=2[
+
+
],D 错误;
故选BC。
(3)肼的电离平衡常数
,C、B 两曲线的交点代表
,此时
,
。
。常温下,
=
时,
,
,
,pH=3.5。
(4)常温下,N2H5Cl 溶于水既会发生电离平衡也会发生水解平衡,
的
,而
的水
解常数为
,水解大于电离,故溶液显酸性。
(5)根据盖斯定律,反应ii=反应i+反应iii,ΔH2=-579+180=-399 kJ·mol-1。
(6)反应i 是放热熵增的反应,故在任何温度下其ΔH-TΔS 均小于0,在任何温度下均自发进行,故选 ④。
(7)A.图像所示产率是单位时间内的产率,400℃温度较低反应未达到平衡,可通过改用其他催化剂提
高反应速率,从而使
产率增大,A 正确;
B.反应ii 是放热反应,温度从 400℃升到 900℃,反应(ii)平衡逆向移动,使NO 的产率减小,B 错误;
C.根据图像可知,温度低于 400℃时,产物主要为氮气,是无污染的气体,C 正确;
D.当
与NO 的产率相等时,设生成的
、NO 的物质的量均为x mol,则反应i 消耗x mol
、x
mol
,反应ii 消耗
、x mol
,参与反应的
和
的物质的量之比为
,D 正
确;
故选B。
(8)某温度下,向4 L 恒容密闭容器中充入1mol
和2mol
,发生上述两个反应,平衡时生成0.4
mol NO 和0.4 mol
,则反应i 消耗
、0.4 mol
,生成0.8 mol
;反应ii 消耗
、0.4 mol
,生成0.4 mol
。平衡时,
,
,
,
,
。
7.(2026·上海·一模)空气中
含量的控制和
资源利用具有重要意义。
Ⅰ、
(缩写为MDEA)溶液可用于捕集燃煤烟气中
,转化过程如下。
(1)室温下,
的
,
,吸收后溶液的
,此时主要含碳阴离子
为______(写离子符号)。
(2)从结构的角度解释MDEA 水溶液能吸收
的理由是______。
Ⅱ、二氧化碳加氢制甲醇体系中存在以下反应:
①
;
②
;
③
;
(3)
______
,该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”、“任意温度”)。
(4)在
下,将
和
充入某密闭容器中,在
催化剂作用下发生反应①和②。
平衡时
和CO 的选择性S[
]随温度的变化如
图所示。
①表示平衡时
的选择性S 随温度变化的曲线是______(填“x”或“y”)。
②250℃时,平衡体系中有
,则
的平衡转化率
______,反应①的
______(
是以组分体
积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。
③若CO 的选择性位于p、q 两点,反应②的逆反应速率:
______
(填“>”“=”或“<”)。
(5)常温下,碳酸溶液中含碳物种的分布系数
随溶液pH 的变化关系如下图:
①
②已知:MCO3为难溶电解质,Ksp(MCO3)=2×10-9(M2+不水解,不与Cl-反应)。
下列说法正确的是______。
A.用HCl 调节MCO3浑浊液使其pH=10.34 时,c(M2+)≈2×10-4.5mol/L
B.
时,
C.
时,
D.
时,
【答案】(1)
(2)MDEA 分子中的N 原子有孤电子对,能与氢离子形成配位键,促进CO2的吸收
(3) -90.4 低温
(4) x 80% 800 >
(5)A
【解析】(1)H2CO3的
,
,溶液pH=9,处于二者之间,此时主要含碳阴离子是
;
(2)MDEA 分子中的N 原子有孤电子对,能与氢离子形成配位键,可以与CO2相互作用,形成碳酸氢盐
或氨基甲酸盐,从而吸收CO2;
(3)根据盖斯定律,
,当
时,
反应自发进行,该反应
,
,反应低温下自发进行;
(4)①温度升高,平衡向吸热反应方向移动,利于反应②,生成的CO 增多,CH3OH 减少,CH3OH 选择
性随温度升高而降低,所以选x 曲线;
②250 ℃时,平衡时
和CO 的选择性相等均为50%,此时平衡体系中有2 mol CO,根据
,已转化的CO2物质的量为4 mol,
,体系中
的物质的量为2
mol,有2 mol CO,n(H2O)=4 mol,n(CO2)=1 mol,n(H2)=1 mol,共10 mol,
;
③位于p 点,CO 选择性更大,一氧化碳分压更大,反应②逆向进行,
更大。
(5)A.依据分析,pH=10.34 时,
,此时(CO2+H2CO3)的分布系数接近0,则
;又MCO3溶解平衡为:
,则有物料守恒
,则
,A 正确;
B.依据分析有
,pH=7.34 时,即
c(H+)=10-7.34 mol/L,代入上式得
,B 错误;
C.pH=9 时,说明有碱性物质加入调节pH,依据电荷守恒缺少阳离子;若溶液所含阳离子为M2+,则电荷
守恒为:
,C 错误;
D 由图可知,当
时,溶液pH>8(显碱性),则
;又此时
分
布系数δ≈1(总碳主要以
存在),则有
,D 错误;
故选A.
8.(2025·陕西安康·模拟预测)含硫化合物在化工生产和日常生活中应用广泛,关于含硫化合物的研究是
目前化学工业的热点之一。回答下列问题:
(1)家用煤气中常掺入微量具有难闻气味的乙硫醇(C2H5SH)作为煤气泄露的预警气。已知:C2H5OH(g)
+H2S(g)
C2H5SH(g)+H2O(g) ΔH1=-32 kJ·mol-1,120℃时,在足量O2中1 mol 乙醇燃烧放热1409 kJ,1
mol 硫化氢燃烧放热562 kJ。则反应2C2H5SH(g)+9O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)+2SO2(g)的
ΔH=___________。
(2)已知C2H5SH 呈弱酸性,其水溶液中的物种分布分数如图1 所示。
①已知Ka1(H2S)=9×10-8,Ka(C2H5SH)___________(填“大于”或“小于”)Ka1(H2S)。
②废水中的C2H5SH 可以用K2FeO4除去,废水pH=9 时,K2FeO4氧化C2H5SH 生成
(
)和Fe(OH)3,若1molK2FeO4完全反应,则消耗___________molC2H5SH。
(3)硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂、其制备原理为SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g) ΔH= -67.59
kJ·mol-1,恒容密闭容器中按不同投料比充入SO2(g)和Cl2(g),测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的
Δp(Δp=p0-p,p0为体系初始压强,p0=240 kPa,p 为体系平衡压强)与投料比的关系如图2 所示。
①上图中温度由高到低的顺序为___________,判断依据为___________。
②M 点Cl2的转化率为___________,T1温度下平衡常数K2=___________kPa-1(用分压代替物质的量浓度、
分压=总压×物质的量分数)。
(4)电化学协同吸收SO2、NO 的工作原理如图3 所示(阴极室溶液pH 在4~7 之间)
①阳极电极反应式为___________。
②若电路中通过2mol e-、则理论上可处理标准状况下___________LNO。
【答案】(1)
(2) 小于 0.5
(3) T3>T2>T1 该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,因此反应正向进行程度越大,平
衡时容器内压强越小,即△p 越大,从T3到T1,△p 增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正
反应为放热反应,则温度由T3到T1逐渐降低,即T3>T2>T1
0.03
(4)
22.4
【解析】(1)燃烧热是在101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;由题意:
①C2H5OH(g)+H2S(g)
C2H5SH(g)+H2O(g) ΔH1=-32 kJ·mol-1
②
③
由盖斯定律,-2×①+2×②+2×③得反应2C2H5SH(g)+9O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)+2SO2(g),
;
(2)①由图,
时,pH>10,则
,已知
Ka1(H2S)=9×10-8,故Ka(C2H5SH)小于Ka1(H2S)。
②废水pH=9 时,K2FeO4氧化C2H5SH 生成
和Fe(OH)3,反应中硫化合价由-2 变为+4、铁化合价由
+6 变为+3,结合电子守恒存在2K2FeO4~6e-~C2H5SH,若1mol K2FeO4完全反应,则消耗
0.5molC2H5SH;
(3)①该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越
小,即△p 越大,从T3到T1,△p 增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,
则温度由T3到T1逐渐降低,即T3>T2>T1。
②由题图中M 点可知,进料比为n(SO2):n(Cl2)=2,初始二氧化硫、氯气分压分别为160kPa、80kPa,反应
为气体分子数减小1 的反应,平衡时△p=60kPa,结合反应方程式,则反应中二氧化硫、氯气变化压
强均为60kPa,平衡时二氧化硫、氯气、SO2Cl2压强分别为100kPa、20kPa、60kPa,则M 点Cl2的转
化率为
,T1温度下平衡常数K2=
;
(4)①由图,右侧二氧化硫失去电子被氧化为硫酸根离子,为阳极,阳极电极反应式为
。
②反应中NO 得到电子生成氮气,氮化合价由+2 变为0,存在
,若电路中通过2 mol e-、则理论上
可处理1molNO,标准状况下为22.4LNO。