（15分）工业上研究燃料脱硫的过程中，涉及如下反应：CaSO4（s）+CO（g）CaO（s...

（15分）工业上研究燃料脱硫的过程中，涉及如下反应：

CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）,K1，△H1= 218.4 kJ·mol-l（反应I）

CaSO4（s）+2CO（g）CaS（s）+2CO2（g），K2，△H2= -87.8 kJ·mol-l（反应II）

（1）反应CaO（s）+3CO（g）+SO2(g)CaS（s）+3CO2（g）的△H=　　　　　　　　　 ；平衡常数K=____　　　　　　　　 （用K1，K2表示）。

（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：

前100 s 内v（SO2）=　　　　　　 mo1·L-1·s－l，平衡时CO的转化率为　　　　　　　　　　　 。

（3）若只研究反应II，在不同条件下其反应能量变化如下图所示：图中曲线a到曲线b的措施是________，恒温恒容时，下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____　　　　 。

A．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

B．v（CO）=v（CO2）

C．CO的转化率达到了最大限度

D．体系内气体压强不再发生变化

（4）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量[用n（CO）表示]对CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）CaS(s)+3CO2（g）反应的影响，实验结果如右图所示（图中T表示温度）：

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是

____　　 。

②图像中T2　　　 T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）：判断的

理由是____　　　　　　　　　　　　　　 。

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（8分）近年来燃煤脱硫技术受到各界科研人员的重视，某脱硫技术涉及如下反应：

I　　 CaSO4(s)+ CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1＝＋218.4 kJ·mol-l

II　 CaO(s) +3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g) △H2＝－394.0 kJ·mol-l

（1）若用K1、K2分别表示反应I、II的化学平衡常数，则反应1/2CaSO4(s)+2CO(g)1/2CaS(s)+2CO2(g)的平衡常数K=_________（用含K1、K2的式子表示）

（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I，测得数据如下：

前20 s 内v(SO2)＝__________mo1·L－l·s－l，平衡时CO的转化率为__________。

（3）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量，对反应IICaO(s) +3CO(g) +SO2 (g)CaS(s)+3CO2(g)的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度）：

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物SO2的转化率最高的是_______________。

②图像中T2_____T1（填“高于”、“低于”、“等于”或 “无法确定”）判断的理由是____________________。

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一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，可以减少SO2的排放，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H1=210．5kJ•mol-1

②1/4CaSO4（s）+CO（g）⇌1/4CaS（s）+CO2（g）△H2=-47．3kJ•mol-1

请回答下列问题：

（1）反应CaO（s）+3CO（g）+SO2（g）⇌CaS（s）+3CO2（g）　 △H2=________kJ•mol-1；平衡时增大压强，此反应________（“正向”、“逆向”、“不”）移动。

（2）已知298K时，Ksp（CaCO3）=m×10-p，Ksp（CaSO4）=m×10-q。则反应：CaCO3+SO42-⇌CaSO4+CO32-的平衡常数数值表示式为_________________（用含m、n、p、q的式子表示）。

（3）用碘量法可测定排放烟气中二氧化硫的含量，请写出碘溶液与二氧化硫发生氧化还原反应的离子方程式_________________；

（4）反应①②的平衡常数的对数lgK随反应T的变化曲线见图，其中曲线Ⅰ代表_______反应，P为两曲线交点，则在该温度下两反应均达平衡时，体系中c（SO2）=___________mol•L-1，从减少二氧化硫排放的角度来考虑，本体系适宜的反应条件是_______________________。

A．低温低压　　　　 B．低温高压　　　　 C．高温高压　　　　 D．高温低压

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已知热化学方程式如下：

CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g)+CO2(g)　　 △H1= +218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g)　　　　　　 △H2= -175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)

假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是(　 )

高三化学选择题困难题查看答案及解析

CaS可用于制备发光漆、用作脱毛剂、杀虫剂、硫脲等，还用于医药工业、重金属处理及环保中。某化学探究小组在实验室中利用反应：　　 CaSO4+CCaS+CaO+SO2↑+CO↑+CO2↑制备硫化钙并检验产物，可选用的装置如下。回答下列问题：

已知:①C及E ~ H中的试剂均为足量。

②酸性KMnO4溶液作氧化剂时，锰元素被还原成Mn2+

③CaS与H2O反应生成Ca(OH)2和H2S。

(1)实验1：若只检验生成物中是否含有CO，可采用的装置组合为______(按气流方向，填字母组合），生成物中存在CO的现象是________________________。

(2)实验2：若只检验生成物中是否含有CO2，可釆用的最简单的装置组合为______(按气流方向，填字母组合），除去SO2的离子方程式为__________________________。

(3)实验3：若同时检验CO2和SO2，采用的装置组合为_______　　 (按气流方向，填字母组合）。

(4)若制备反应的条件完全相同，将产生的气体全部通入上述实验装置中，得到的有关数据如下表:

写出CaSO4和焦炭在高温条件下反应生成CaS的化学方程式：_______________。

(5)为了证明硫化钙的化学式设计如下实验：将一定质量(m1)的样品溶于足量的饱和Na2CO3溶液中，通过____操作，称得固体质量为m2，则表示硫化钙组成的计算式为n(Ca):n(S)=__________(用含m1 、m2的代数式表示)。

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用石灰石硫化床法对燃料脱硫时的部分反应如下：

①CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)；ΔH1=a kJ/mol

②2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)；ΔH2=b kJ/mol

③CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g)；ΔH3=c kJ/mol

④CaO(s)+SO2(g)+3CO(g)=CaS(s)+3CO2(g)；ΔH4=d kJ/mol

下列说法错误的是(　　)

A. 反应①为放热反应

B. 反应②在常温下可自发进行，则该反应的ΔH<0，ΔS<0

C. 反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)= 2CaSO4(s)+2CO2(g)的ΔH=(a+b) kJ/mol

D. 反应3CaSO4(s)+CaS(s)= 4CaO(s)+4SO2(g)的ΔH=(3c-4d) kJ/mol

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资料显示：在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃烧时产生的SO₂转化成固体CaSO₄ ，从而减少SO₂排放，该方法被称为钙基固硫。这一过程是通过以下两步反应实现的：

㈠ CaCO₃CaO+CO₂     ㈡ 2CaO+2SO₂+O₂ =2CaSO₄

对此，某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。

已知实验所用样品：Ⅰ---S粉与CaCO₃粉末的混合物

Ⅱ---CaSO₄ 粉末

（1）实验一：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O₂，加热至500℃左右，充分反应发现，B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。停止该步实验的正确操作是________。

②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象。由此得知实验一过程中： A中发生反应的化学方程式是________；C中反应的离子方程式是________。

③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的是________。

a.酚酞的NH₃·H₂O溶液              b.酸性KMnO₄溶液

c.酚酞的NaHCO₃溶液               d.Br₂的CCl₄溶液

（2）实验二：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O₂，并迅速加热升温，控制在1000℃左右，充分反应。发现B中红色消失，C中出现白色浑浊。

②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡，反应的离子方程式是________ 。

③反应结束后，将A中余下固体溶入水中，取其上层清液，滴加BaCl₂溶液，立即有白色沉淀出现。

由此得知实验二： A中发生的反应有________（填选 “㈠”、“㈡”）。

（3）实验三：取样品Ⅱ装入A中。连续通入过量O₂，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，则A中发生反应的化学方程式是________。比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，可行的基本条件是________。

（4）在中学化学实验室里，装置A通常只能选________为材料制作的玻璃管，但这种选择有一点不妥，其理由用化学方程式解释是：________。

（5）实验所需O₂若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有某药品的装置。请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。

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采用科学技术减少氮氧化物、SO2等物质的排放，可促进社会主义生态文明建没。

（1）采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(含CO2、SO2、NO)可获得含CaCO3、CaSO4.Ca(NO3)2的副产品，工业流程如题20图一l所示。

①反应釜I采用“气一液逆流”接触吸收法（如题20图-2），其优点是________________。

②反应釜Il中CaSO3转化为CaSO4的化学反应方程式为 ___________________________。

（2）用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：____________________________________。

（3）利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。

① 由图I知，当废气中的NO含量增加时，宜选用______法提高脱氮的效率。

② 图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe2+、Mn2+，提高了脱氮的效率，其可能原因为________。

（4）研究表明：NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。

①温度高于60℃后，NO去除率下降的原因为__________。

②写出废气中的SO2与NaC1O2反应的离子方程式：____________。

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采用新技术减少氮氧化物、SO2等物质的排放，可促进社会主义生态文明建设。

（1）采用“联合脱硫脱氮技术” 处理烟气（含CO2、SO2、NO）可获得含CaCO3、CaSO4、Ca(NO2)2的副产品，工业流程如图所示。

①反应釜I采用“气—液逆流”接触吸收法(如图)，其优点是_____。

②反应釜II中CaSO3转化为CaSO4的化学反应方程式为_____。

（2）为研究“CO还原SO2”的新技术，在反应器中加入0.10 mol SO2，改变加入CO的物质的量，反应后体系中产物随CO的变化如图所示。其中产物Y的化学式是____。

（3）O2/CO2燃烧技术是指化石燃料在O2和CO2的混合气体中燃烧而不是在空气中燃烧，通过该燃烧技术可收集到高纯度的CO2。

①与在空气中燃烧相比，利用O2/CO2燃烧技术，烟气中NOx的排放量明显降低，其主要原因是_____。

②利用太阳能可实现反应：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)，该反应能自发进行的原因是______。

③700℃时，以Ni-MgO/γ-Al2O3作催化剂，向2 L密闭容器中通入CO2和CH4各3 mol，发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，反应达平衡时测得 CO的体积分数为40%，CO2的平衡转化率为_____。

④CO2在新型钴基电催化剂作用下可转化为清洁燃料—甲酸。其工作原理如图所示，写出生成甲酸的电极反应式：_____。

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二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。

Ⅰ.从热力学角度研究反应

(1) C(s)+O2(g)CO2(g)　　　　　 ΔH1=-393.5 kJ·mol-1

CO2(g)+C(s)2CO(g)　　　　 ΔH2=+172.5 kJ·mol-1

S(s)+O2(g)SO2(g)　　　　　　 ΔH3=-296.0 kJ·mol-1

写出CO 还原SO2的热化学方程式:_________________。

(2)关于CO还原SO2的反应,下列说法正确的是______。

A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态

B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)

C.其他条件不变,增大SO2的浓度,CO的平衡转化率增大

D.在恒温恒压的容器中,向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变

Ⅱ．NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)　　　 ΔH=－34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=－64.2kJ/mol

(3)对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。

A．加入一定量的活性炭　　　　　　　　　　 B．通入一定量的NO

C．适当缩小容器的体积　　　　　　　　　　 D．加入合适的催化剂

(4)①某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，1050kPa前，反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________；在1100kPa时，NO2的体积分数为___________。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示)；已知：气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。

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