(14分)工業(yè)上用硫碘開路循環(huán)聯(lián)產(chǎn)氫氣和硫酸的工藝流程如下圖所示：

回答下列問題：
（1）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。
（2）在膜反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)十I2 △H>0。若在一定條件下密閉容器中加入l mol HI(g)，  n(H2)隨時間(t)的變化如圖所示：

①該溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K=_______，若升高溫度，K值將_______
(填“增大”、“減小”或“不變?’)。
②用化學(xué)平衡原理解釋使用膜反應(yīng)器及時分離出H2的目的是___________________
（3）電滲析裝置如下圖所示：

①結(jié)合電極反應(yīng)式解釋陰極區(qū)HIx轉(zhuǎn)化為HI的原理是______________________________
②該裝置中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________
（4）上述工藝流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是_________。

（1）SO2+xI2+2H2O=H2SO4+2HIx；（2）①1/64，增大；②及時分離出H2，使平衡正向移動，提高HI的分解率；（3）①在陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)：Ix-+(x-1)e-=xI-，且陽極區(qū)的H+通過交換膜進入陰極區(qū)，得以生成HI溶液；② 2HIx (x-1)I2+2HI；（4） I2

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練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）25 ℃時，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）       △H=－92.4 kJ/mol
①在該溫度時，取l mol N2和3 mol H2放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是_______92.4 kJ。(填“小于”， “大于” 或“等于”)
②一定條件下，上述可逆反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進行，下列敘述能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是_______________。

A．NH3生成的速率與NH3分解的速率相等
B．混合氣體的反應(yīng)速率v正（NH3）=v逆（H2）
C．容器內(nèi)的密度不再變化
D．單位時間內(nèi)消耗a mol N2，同時生成2a mol NH3
（2） 25 ℃時，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的NH3溶于水得0.1mol/L氨水20.0 mL，測得PH=11，則該條件下，NH3?H2O的電離平衡常數(shù)為__________。向此溶液中加入少量的氯化銨固體，此時值將_____(填“增大”， “減小” 或“不變”)。
（3）常溫下，向0.001mol/LAlCl3溶液中通入NH3直至過量，當(dāng)PH=_________時，開始生成沉淀(已知：Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在下列事實中，什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率？
（1）熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體。               。
（2）同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂條，產(chǎn)生氣體有快有慢。      。
（3）同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L-1的鹽酸和1mol·L-1的鹽酸中，反應(yīng)速率不同。               。
（4）工業(yè)上常將固體燃料粉碎進行燃燒。                         。
（5）夏天的食品易霉變，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象。                        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在2 L密閉容器中，800 ℃時反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：

時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 

（1）A點處，v(正)________v(逆)，A點正反應(yīng)速率________B點正反應(yīng)速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
（2）如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________________。
（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)                b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v逆(NO)＝2v正(O2)        d．容器內(nèi)的密度保持不變
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a．及時分離出NO2氣體     b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度          d．選擇高效的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

(18分)為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量，研究并有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量顯得尤為重要。
（1）汽車內(nèi)燃機工作時會引起N2和O2的反應(yīng)：N2（g）+O2（g）2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
①在T1、T2溫度下，一定量的NO發(fā)生分解反應(yīng)時N2的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化如圖所示，根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2（g）+O2（g）2NO（g）的△H__________0(填“>”或“<”)。

②在T3溫度下，向2L密閉容器中充入10molN2與5mo1O2，50秒后達(dá)到平衡，測得NO的物質(zhì)的量為2mol，則該反應(yīng)的速率v (N2)=___________________。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol，則達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為____________。
（2）利用下圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2，用陰極排出的溶液可吸收NO2。

①陽極的電極反應(yīng)式為_____________________。
②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉(zhuǎn)化為無害氣體，同時有SO32—生成。該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______________。
（3）一定條件下可用甲醇與CO反應(yīng)生成醋酸消除CO污染。常溫下，將a mol·L的醋酸與b molLBa(OH)2溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，溶液中存在2c(Ba2＋)=c(CH3COO－)，則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=______________________(用含a和b的代數(shù)式表示)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489．0 kJ·mol－1
        ②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 = +172．5 kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為                                 。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                                      。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比為1∶3），加入恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的ΔH                       0 （填“>”、“<”或“＝”）。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2所示，曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ     KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。
（3）以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為       。
當(dāng)氨碳比＝3，達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為：         。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極反應(yīng)的方程式為            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
（1）判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填字母序號）__________

A．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 B．混合氣體的密度不變
C．混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變 D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
（2）下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                          
②由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的△H__________0（填“>”、“=”或“<”）；
③某溫度下，將2molCO和6mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時測得C(CO)=0.2mol·L-1，此時的溫度為__________
（3）25℃101KPa下，1g液態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量22.68kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為                                   
（4）據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，該電池工作時負(fù)極電極反應(yīng)式為                  。若反應(yīng)時消耗16g甲醇所產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2________升

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）近年來霧霾天氣多次肆虐我國部分地區(qū)。其中燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。在密閉容器
中發(fā)生該反應(yīng)時，c(CO2)隨溫度(T)和時間(t)的變化曲線如圖1所示。據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的△H        0（填“＜”或“＞”）。
②在T2溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2)為          。
③若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列圖2中正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是         （填字母編號）。
             
圖1                                圖2
（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　 △H＝－867 kJ/mol         ①
2NO2(g)N2O4(g)   △H＝－56.9 kJ/mol          ②
H2O(g)＝H2O(l)    △H＝－44.0 kJ/mol             ③
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式               。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL 1 mol/L食鹽
水的裝置，電解一段時間后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L（設(shè)電解后溶液體積不變）。

①該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為        。
②電解后溶液的pH約為             （忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)）。
③陽極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為           L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

某溫度下，在一固定容積的密閉容器中投入一定物質(zhì)的量的N2與H2進行可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)  2NH3(g) 在2 min時達(dá)到平衡狀態(tài)，此時c(N2)＝5.00 mol/L，c(H2)＝10.00mol/L，c(NH3)＝5.00 mol/L。試求：（寫出解題過程）
（1）該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少？
（2）H2的起始濃度；
（3）用N2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率是多少；
（4）N2的轉(zhuǎn)化率（保留三位有效數(shù)字）；

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同步練習(xí)冊答案