【題目】近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲,過程如下:

(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H1=+551kJmol-1

反應(yīng)Ⅲ:S(g)+O2(g)=SO2(g) △H3=-297kJmol-1

反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:____________________。

(2)對反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如右圖所示,p2______p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是__________。

(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下,將ii補充完整

i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O

ii.I2+2H2O+______=______+______+2I-

(4)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實驗如下:分別將18 mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象,(已知:I2易溶解在KI溶液中)

序號

A

B

C

D

試劑組成

0.4molL-1 KI

amolL-1 KI

0.2molL-1H2SO4

0.2molL-1H2SO4

0.2molL-1 KI

0.0002 molI2

實驗現(xiàn)象

溶液變黃,一段時間后出現(xiàn)渾濁

溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快

無明顯現(xiàn)象象

溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快

① B是A的對比實驗,則a=______。

②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是______。

③實驗表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A.結(jié)合i,ii反應(yīng)速率解釋原因:______

【答案】3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=254 kJ·mol1 > 反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時,增大壓強使反應(yīng)正向移動,H2SO4 的物質(zhì)的量增大體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大 SO2 SO42 4H+ 0.4 I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率 反應(yīng)ii比i快;D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快

【解析】

(1)由題給示意圖可知,反應(yīng)Ⅱ為二氧化硫發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫酸和硫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),由蓋斯定律可知,反應(yīng)Ⅲ—反應(yīng)Ⅰ得反應(yīng)Ⅱ,則△H2=△H3—△H1=(—297kJ·mol-1)—(+55 kJ·mol-1)=—352 kJ·mol-1,則熱化學(xué)方程式為:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=—352 kJ·mol-1,故答案為:3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=254 kJ·mol1;

(2)反應(yīng)Ⅱ為氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)減少的反應(yīng),增大壓強化學(xué)平衡正向移動,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,則p2大于p1,故答案為:>;反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時,增大壓強使反應(yīng)正向移動,H2SO4 的物質(zhì)的量增大體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大;

(3)由題意可知,I為反應(yīng)的催化劑,則反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)物為I2、SO2和水,生成物為氫碘酸和硫酸,反應(yīng)的離子方程式為:I2+SO2+2 H2O=4H++2I+ SO42—,故答案為:SO2;SO42 ;4H+;

(4)①A與B是探究H+濃度對反應(yīng)速率的影響,因此A和B中KI溶液濃度必須相同,則a為0.4mol/L,故答案為:0.4mol/L;

②對比A、B、C的實驗現(xiàn)象可知,酸性條件下,I的催化能力加強,故答案為:I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率

③由A、D實驗現(xiàn)象對比可知,增大I2濃度,反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)速率加快,H+濃度增大,加強了I的催化能力,故答案為反應(yīng)ii比i快;D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快

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:

【題目】某廢催化劑含58.2%SiO2、21.0%ZnO4.5%ZnS12.8%CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實驗方案如下:

回答下列問題:

1)在下列裝置中,第一次浸出必須用____________,第二次浸出應(yīng)選用____________。(填標(biāo)號)

2)第二次浸出時,向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸,后滴入過氧化氫溶液。若順序相反,會造成___________。濾渣2的主要成分是____________________

3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是________________

4)某同學(xué)在實驗完成之后,得到1.5gCuSO4﹒5H2O,則銅的回收率為__________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NCl3既可用于漂白,又可用于檸檬等水果的熏蒸處理已知:NCl3熔點為-40℃,沸點為70℃, 95℃以上易爆炸,有刺激性氣味,在熱水中易水解。實驗室可用Cl2NH4Cl溶液反應(yīng)制取NCl3。某小組利用如圖所示的裝置制備NCl3,并探究NCl3的漂白性。

回答下列問題:

1儀器M中盛放的試劑為_________。

2各裝置接口連接的順序為__________(用小寫字母表示)。

3)當(dāng)裝置B的蒸餾燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體后,關(guān)閉b處的活塞,應(yīng)控制水浴加熱的溫度為_______,裝置C的作用為_________。

4當(dāng)裝置D的錐形瓶內(nèi)有較多黃色油狀液體出現(xiàn)時,用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙不褪色;若取該液體滴入5060℃的熱水中片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上,則試紙先變藍后褪色結(jié)合化學(xué)方程式解釋該現(xiàn)象:___________________。

5pH=4時電解NH4Cl溶液也可以制得NCl3,然后利用空氣流將產(chǎn)物帶出電解槽。電解池中產(chǎn)生NCl3的電極為_______(填陰極陽極),該電極的電極反應(yīng)式為________。

6NCl3可與NaClO2溶液反應(yīng)制取ClO2氣體,同時產(chǎn)生一種無污染的氣體該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:FeO(s) +CO(g)Fe(s)+CO2(g)(正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)),已知1100℃時K=0.263。

(1)溫度升高,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值________;平衡常數(shù)K值___________ (選填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L﹣1、c(CO)=0.1mol·L﹣1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)_________ (選填“是”或“否”),此時,化學(xué)反應(yīng)速率是v(正)_____ v(逆)(選填“大于”“小于”或“等于”),其原因是____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組參觀制堿廠后,繪制了該廠生產(chǎn)純堿的工藝流程圖如圖。據(jù)圖判斷下列說法錯誤的是(

A. 流程圖Ⅰ是依次向粗鹽水中加入CaOH2Na2CO3,二者加入的順序可以顛倒

B. 流程Ⅰ后過濾得到的沉淀成分有MgOH2CaCO3

C. 通入NH3的主要作用是形成堿性溶液,有利于CO2的吸收

D. 碳酸氫鈉首先從溶液中結(jié)晶析出的原因其溶解度較小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某課外活動小組設(shè)計的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置如圖。下列說法錯誤的是( )

A. 銅片表面有氣泡生成,鋅片上發(fā)生氧化反應(yīng)

B. 如果將稀硫酸換成葡萄糖溶液,不能使LED燈發(fā)光

C. 裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換

D. 如果將銅片換成鐵片,則鋅片為正極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】富馬酸(反式丁烯二酸)與Fe2+形成的配合物——富馬酸鐵又稱富血鐵,可用于治療缺鐵性貧血。以下是合成富馬酸鐵的一種工藝路線:

回答下列問題:

1A的化學(xué)名稱為_____A生成B的反應(yīng)類型為_____。

2C的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

3)富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為_____

4)檢驗富血鐵中是否含有Fe3+的實驗操作步驟是_____。

5)富馬酸為二元羧酸,1mol富馬酸與足量飽和NaHCO3溶液反應(yīng)可放出____L CO2(標(biāo)況);富馬酸的同分異構(gòu)體中,同為二元羧酸的還有____________(寫出結(jié)構(gòu)簡式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是

A. 電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極

B. 負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4+4OH-4e===N2+4H2O

C. 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料,以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸

D. 該燃料電池持續(xù)放電時,正極發(fā)生氧化反應(yīng),pH減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g) H>0,反應(yīng)達到平衡時,下列說法不正確的是 ( 。

A. 若縮小容器的體積,則容器中氣體的顏色先變深后又變淺,且比原平衡顏色深

B. 若壓強不變,向容器中再加入一定量的N2O4,再次達到平衡時各種物質(zhì)的百分含量不變

C. 若體積不變,向容器中再加入一定量的N2O4,平衡向逆反應(yīng)方向移動,再次平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率將降低

D. 若體積不變,升高溫度,再次平衡時體系顏色加深

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