【題目】燃煤會(huì)產(chǎn)生CO2CO、SO2等大氣污染物。燃煤脫硫的相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1 =+281.4kJ/mol (反應(yīng)Ⅰ)

CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH2 = -43.6kJ/mol (反應(yīng)Ⅱ)

(1)計(jì)算反應(yīng)CaO(s)+3CO(g )+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) ΔH=____________。

(2)一定溫度下,向某恒容密閉容器中加入CaSO4(s)1molCO,若只發(fā)生反應(yīng)I,下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________(填序號(hào))

a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化 bυ(CO)=υ(CO2)

c.容器內(nèi)氣體的密度不發(fā)生變化 dn(CO)+n(CO2)=1mol

(3)一定溫度下,體積為1L容器中加入CaSO4(s)1molCO,若只發(fā)生反應(yīng)II,測(cè)得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖中曲線A所示。

①在0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=____________

②曲線B表示過程與曲線A相比改變的反應(yīng)條件可能為____________(答出一條即可)。

(4)煙道氣中的SO2CO2均是酸性氧化物,也可用氫氧化鈉溶液吸收。

已知:25℃時(shí),碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為:

碳酸 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11

亞硫酸K1=1.5×102 K2=1.0×10-7

①下列事實(shí)中,不能比較碳酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是________(填標(biāo)號(hào))。

a.25℃下,飽和碳酸溶液pH大于飽和亞硫酸溶液pH

b.25℃下,等濃度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液

c.SO2氣體通入NaHCO3溶液,逸出氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁

d.CO2氣體通入NaHSO3溶液,逸出氣體通入品紅溶液,品紅溶液不褪色

25℃時(shí),氫氧化鈉溶液吸收煙道氣,得到pH=6的吸收液,該溶液中c(SO32-):c(HSO3-)=___________。

H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為___________________。

【答案】-455.8kJ/mol ac 0.45mol/(Lmin) 加入催化劑(或增大壓強(qiáng)) ac 110 H 2SO3+HCO3-=H SO3-+CO2↑+H2O

【解析】

(1)反應(yīng)II×4—反應(yīng)I,整理可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;

(2)對(duì)于反應(yīng)有固體參加的反應(yīng),且反應(yīng)前后氣體體積不等的可逆反應(yīng),若氣體的壓強(qiáng)不變、物質(zhì)的含量不變、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變、物質(zhì)的濃度不變則反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

(3)①先根據(jù)2min內(nèi)CO2的物質(zhì)的量變化計(jì)算v(CO2),然后根據(jù)方程式中COCO2的關(guān)系計(jì)算出v(CO);

②根據(jù)曲線B與曲線A比較速率快,平衡時(shí)n(CO2)不變分析;

(4)①弱酸的酸性強(qiáng)弱可通過比較電離平衡常數(shù)大小、強(qiáng)酸與弱酸的鹽反應(yīng)可以制取弱酸、酸越弱,其相應(yīng)的強(qiáng)堿的鹽水解程度越大,溶液的堿性就越強(qiáng)分析判斷;

②根據(jù)H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka2計(jì)算c(SO32-)c(HSO3-)

③利用電離平衡常數(shù)判斷溶液的酸性,然后根據(jù)強(qiáng)酸與弱酸的鹽反應(yīng)制取弱酸書寫反應(yīng)方程式。

(1) 反應(yīng)II×4—反應(yīng)I,整理可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CaO(s)+3CO(g )+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) ΔH=—455.8kJ/mol;

(2)對(duì)于可逆反應(yīng):CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),有固體參加,且前后氣體體積不等。

a.若反應(yīng)未達(dá)到平衡,則氣體的壓強(qiáng)變化,若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化,則反應(yīng)處于平衡狀態(tài),a正確;

b.由于方程式中CO、CO2的計(jì)量數(shù)相等,所以在任何時(shí)刻υ(CO)=υ(CO2),表示反應(yīng)正向進(jìn)行,不能確定反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b錯(cuò)誤;

c.若反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化,由于容器的容積不變,則容器內(nèi)氣體的密度就會(huì)發(fā)生變化,所以若氣體的密度不變,則反應(yīng)處于平衡狀態(tài),c正確;

d.根據(jù)C元素守恒,無(wú)論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),n(CO)+n(CO2)總是等于1mol,所以不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),d錯(cuò)誤;

故合理選項(xiàng)是ac;

(3)①根據(jù)圖象可知在2min內(nèi)CO2的物質(zhì)的量變化了0.9mol,則v(CO2)==0.45mol/(Lmin),根據(jù)方程式CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)可知:v(CO)= v(CO2)= 0.45mol/(Lmin);

②根據(jù)曲線變化可知:曲線B與曲線A比較,反應(yīng)速率快,但達(dá)到平衡時(shí)n(CO2)不變,可知平衡未發(fā)生移動(dòng);由于反應(yīng)CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),所以改變的條件只可能是使用催化劑或增大壓強(qiáng);

(4)a.由于SO2、CO2在水中溶解度不同,所以25℃下,飽和溶液的濃度不同,因此就不能通過比較飽和碳酸溶液pH與飽和亞硫酸溶液的pH判斷酸的酸性強(qiáng)弱,a符合題意;

b.H2CO3、H2SO3都是弱酸,所以NaHCO3、NaHSO3都是強(qiáng)堿弱酸鹽,根據(jù)鹽的水解規(guī)律:誰(shuí)弱誰(shuí)水解,誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性,越弱越水解,若25℃下,等濃度的NaHCO3溶液pH大于NaHSO3溶液,說明酸性H2CO3<H2SO3,b不符合題意;

c.SO2溶于水,反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3,將SO2氣體通入NaHCO3溶液,逸出氣體通入澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁,CO2SO2都可以使澄清石灰水變渾濁,無(wú)論二者是否反應(yīng),得到的氣體都可以使澄清石灰水變渾濁,因此不能說明反應(yīng)產(chǎn)生了CO2氣體,故不能證明酸性:H2CO3<H2SO3c符合題意;

d.SO2具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色。若將CO2氣體通入NaHSO3溶液,逸出氣體通入品紅溶液,品紅溶液不褪色,說明逸出的氣體是CO2,即證明酸性:H2CO3<H2SO3,d不符合題意;

故合理選項(xiàng)是ac;

②亞硫酸第二步電離平衡常數(shù)K2=1.0×10-7,則Ka2==1.0×10-7,溶液的pH=6c(H+)=1×10-6,所以c(SO32-)c(HSO3-)==110;

③根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性:H2SO3>H2CO3,所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為H 2SO3+HCO3-=H SO3-+CO2↑+H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. X的分子式為C12H16O3

B. 可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)分苯和X

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A.c(X2)=0.2mol/LB.c(Y2)=0.35mol/LC.c(Y2)=0.2mol/LD.c(Z)=0.4mol/L

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2)把0.2molX氣體和0.4molY氣體混合于2L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)2min末生成0.3molW。若測(cè)知Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05mol/(Lmin)。計(jì)算:

①前2min內(nèi)用Y的濃度變化表示的反應(yīng)速率為___。

②化學(xué)方程式中n的值是___

3)某溫度時(shí)在2L容器中A、BC三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____

下列敘述能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___。

A.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化

B.相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolA的同時(shí)生成4nmolC

C.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化

D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

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【題目】下列各性質(zhì)中符合圖示關(guān)系的是

①化合價(jià)、ROH的堿性 ③密度、茏钔鈱与娮訑(shù)、莺送怆娮訉訑(shù) ⑥單質(zhì)失e能力

A.②④⑤⑥B.②⑤⑥C.②③⑤⑥D.①②③⑤

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【題目】如圖是部分短周期元素原子(用字母表示)最外層電子數(shù)與原子序數(shù)的關(guān)系圖。下列說法不正確的是(

A.氫化物沸點(diǎn):H2XH2R

B.含氧酸酸性:HWOH2RO4

C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HYHWH2R

D.離子半徑:R2-X2-Y-Z+

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【題目】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),按如圖甲連接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,按圖乙連接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡亮,由此得出的結(jié)論正確的是(  )

A.NaCl溶液是電解質(zhì)

B.在通電的條件下,NaCl在水中電離出大量的離子而導(dǎo)電

C.NaCl固體中無(wú)陰陽(yáng)離子,因此不能導(dǎo)電

D.同一溫度下,將乙中NaCl溶液換成等濃度的MgCl2溶液,溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)

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【題目】乙醇是制取飲料、香精、染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料.

完成下列填空:

1)實(shí)驗(yàn)室用乙醇制取乙烯時(shí),濃硫酸的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過作為催化劑的正常用量,原因是______

2)驗(yàn)證乙烯加成反應(yīng)性質(zhì)時(shí),需對(duì)乙烯氣體中的干擾物質(zhì)進(jìn)行處理,可選用的試劑是______(填寫化學(xué)式);能確定乙烯通入溴水中發(fā)生了加成反應(yīng)的事實(shí)是______.(選填編號(hào))

a.溴水褪色 b.有油狀物質(zhì)生成

c.反應(yīng)后水溶液酸性增強(qiáng) d.反應(yīng)后水溶液接近中性

3)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和乙酸制備乙酸乙酯時(shí),甲乙兩套裝置如圖1都可以選用.關(guān)于這兩套裝置的說法正確的是______.(選填編號(hào))

物質(zhì)

沸點(diǎn)(℃)

乙醇

78.5

乙酸

117.9

乙酸乙酯

77

a.甲裝置乙酸轉(zhuǎn)化率高 b.乙裝置乙酸轉(zhuǎn)化率高

c.甲裝置有冷凝回流措施 d.乙裝置有冷凝回流措施

4)用乙裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),提純乙中乙酸乙酯的流程如圖3,以上流程中試劑A的化學(xué)式是______;操作的名稱是______;操作一般適用于分離______混合物.

5)如圖2是用乙醇制備溴乙烷的裝置,實(shí)驗(yàn)中有兩種加料方案:

①先加溴化鈉再加乙醇最后加11濃硫酸;

②先加溴化鈉再加11濃硫酸最后加乙醇.

按方案①和②實(shí)驗(yàn)時(shí),產(chǎn)物都有明顯顏色,若在試管中加入______,產(chǎn)物可變?yōu)闊o(wú)色.與方案①相比較,方案②的明顯缺點(diǎn)是______

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