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使用次数:138
更新时间:2021-01-11
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1.

煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H1=+218.4 kJ/mol(反应I)

CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) H2=-175.6 kJ/mol (反应II)

下列有关说法正确的是( )

A提高反应体系的温度,能降低该反应体系中SO2生成量

B反应II在较低的温度下可自发进行

C用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g) 3CaSO4(s)+CaS(s) H3,则H3>H2

D由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变

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题型:选择题
知识点:影响化学平衡的条件
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【答案】

B

【解析】

分析由已知的两个热化学方程式,结合温度对化学平衡的影响规律,即可分析A选项,根据自由能判据可分析B选项,利用盖斯定律可分析出C、D两个选项。

详解:A、只有在反应I中生成SO2,且该反应为吸热反应,所以升高温度,有利于反应I平衡向右移动,生成更多的SO2,故A错误;

B、要使反应II自发进行,则自由能判据△G=△H-T△S<0,已知△H2<0,由反应方程式可知该反应的熵变化不大,反应的自发性主要决定于焓变,所以该反应在低温下即可自发进行,且低温有利于节约能源,故B正确;

C、根据盖斯定律,反应II—4×反应I即得C选项的热化学方程式,所以△H3=△H2-4△H1,已知△H1>0△H2<0,所以△H3<△H2,C错误;

D、反应I和反应II中没有SO3(g),所以无法通过反应I和反应II计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变,故D错误。所以本题答案选B

点睛本题的难点是B选项,因为反应II前后气体、固体的分子数都不变,即商变不大,所以焓变对反应的自发性起决定作用,这是利用自由能判据的一种特殊情况,由于是放热反应,低温即可自发进行,且节约能源;易错点是C选项,要明确焓变的比较是带着+、-号进行比较的。本题有一定的难度

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 影响化学平衡的因素 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 影响化学平衡的因素的定义
浓度、温度、压强对化学平衡的影响:
(1)浓度对化学平衡的影响:其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。适用范围:对纯固体或纯液体以外的反应。
(2)压强对化学平衡的影响:对与分子数不等的可逆反应,增大压强,平衡向着分子数减小的方向移动,减小压强,平衡向着分子数增大的方向移动;对分子数相等的可逆反应,压强对平衡没有影响。注:
惰性气体对化学平衡的影响:
①在等温等容条件下,通入惰性气体,平衡不移动。原因:压强虽然增大,但是浓度不变,所以平衡不移动。
②在等温等压条件下,通入惰性气体,在可逆反应2SO2+O22SO3中通入He,平衡逆向移动原因:体积增大,压强不变,浓度减小,平衡逆向移动。
(3)温度对化学平衡的影响:温度升高,平衡向着吸热的方向移动;温度降低,平衡向着放热的方向移动。
(4)催化剂对化学平衡没有影响。
◎ 影响化学平衡的因素的知识扩展
浓度、温度、压强对化学平衡的影响
(1)浓度对化学平衡的影响:其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。适用范围:对纯固体或纯液体以外的反应
(2)压强对化学平衡的影响:对与分子数不等的可逆反应,增大压强,平衡向着分子数减小的方向移动,减小压强,平衡向着分子数增大的方向移动;对分子数相等的可逆反应,压强对平衡没有影响。注:
惰性气体对化学平衡的影响
①在等温等容条件下,通入惰性气体,平衡不移动。原因:压强虽然增大,但是浓度不变,所以平衡不移动。
②在等温等压条件下,通入惰性气体,在可逆反应2SO2+O22SO3中通入He,平衡逆向移动原因:体积增大,压强不变,浓度减小,平衡逆向移动。
(3)温度对化学平衡的影响:温度升高,平衡向着吸热的方向移动;温度降低,平衡向着放热的方向移动。
(4)催化剂对化学平衡没有影响
◎ 影响化学平衡的因素的知识点拨
化学平衡图像:

1.速率一时间因此类图像定性揭示了随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的观律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。
 

2.含量一时间一温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。


3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓发(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强 (p),常见类型如下图:

小结:
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定二议一”的方式进行分析
◎ 影响化学平衡的因素的知识拓展
平衡移动方向与反应物转化率的关系:

1.温度或压强改变引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率必然增大。
2.反应物用量的改变
(1)若反应物只有一种时,如aA(g)bB(g)+ cc(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,但反应物 A的转化率与气体物质的化学计量数有关:
 
(2)若反应物不止一种时,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g):
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,而A的转化率减小,B的转化率增大。
b.若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,而反应物的转化率与气体物质的计量数有关:
 
c.若不同倍增加A、B的量,相当于增加了一种物质,同a。
3.催化剂不改变转化率。
4.反应物起始的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物转化率相等。

浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况:

1.当反应混合物中存在固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对平衡基本无影响。
2.南于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
3.对于气体分子数无变化的反应,如,压强的变化对其平衡无影响。这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
4.对于有气体参加的反应,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响,如某平衡体系中,,当浓度同时增大一倍时,即让,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向移动。
5.在恒容的密闭容器中,当改变其中一种气体物质的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,心仍从浓度的影响去考虑:如,平衡后,向容器中再通入反应物,使 c(NO2)增大,平衡正向移动;如向容器中再通入生成物 N2O4,则使c(N2O4)增大,平衡逆向移动。但由于两种情况下,容器内的压强都增大,故对最终平衡状态的影响是一致的,如两种情况下,重新达到平衡后,NO2的百分含量都比原平衡时要小
◎ 影响化学平衡的因素的考试要求
暂无

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