题目
题型:不详难度:来源:
Ⅰ SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4= 2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K= 。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可被氧化生成SO3,其反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①a电极的电极反应式为 ;
②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为 。
(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为 。
答案
(2)0.05mol·L-1·min-1(2分);1.56×10-2或1/64(2分);b (2分)
(3)①SO2 +2H2O-2e-=SO42-+ 4H+(2分) ②8∶15(2分)
(4) (a/1160)L~(a/1980)L (3分)
解析
试题分析:(1)反应Ⅲ,2H2SO4==2SO2↑+O2↑+2H2O,硫酸是高沸点,在常温下不易分解,a不正确;反应I,SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI中,反应物SO2还原性比产物HI强,b正确;循环过程中H2O被分解为H2和O2,故需补充H2O不正确;由H2O被分解可知产生1molO2的同时产生2molH2,D不正确。
(2)v(HI)= =0.05mol·L-1·min-1。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)到达平衡时,c(H2)=c(I2)= 0.1mol·L-1,c(HI)= 0.8mol·L-1的平衡常数K==1.56×10-2。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,温度不变平衡常数不变;加压平衡不移动,故HI的平衡浓度是原来的2倍;浓度最大,速率加快,达到平衡的时间少于原来的2倍;平衡时H2的体积分数不变。
(3)①a电极得到电子,物质被氧化,故是SO2通入的电极,反应式为SO2 +2H2O-2e-=SO42-+ 4H+;
②理论上2SO2+2H2O+O2==2H2SO4,硫酸浓度仍为49%假设49g即0.5mol H2SO4,需要SO2是0.5mol、H2O是0.5mol,硫酸溶液中还有水51g,理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为0.5mol×32g·mol-1:(0.5mol×18g·mol-1+51g)=8:15。
(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。即(NH4)2SO3或NH4HSO3现取a克该铵盐,让它们分别于硫酸溶液反应,可计算出体积范围为(a/1160)L~(a/1980)L。
核心考点
试题【氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”,主要涉及下列反应:Ⅰ SO2+2H】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.平衡向正反应方向移动 | B.(a+b)>(c+d) |
C.Z的体积分数变大 | D.X的转化率变小 |
A.密度 | B.颜色 | C.压强 | D.总物质的量 |
2NH3达平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol/L).如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是:
①若x=0,y=0,则z= ;
②若x="0.75" mol,则y= ,z= ;
③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示,其中一个含x、z,另一
个含y、z) 。
若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,则
a.若x=0,y=0,则z= ;
b.若x="0.75" mol,则y= ,z= ;
c.x、y、z取值必须满足的一般条件是 。
一段时间后达到平衡,测得两容器中c(SO2)(mol·L-1)随时间t(min)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是( )
A.热量:Q(甲)<2Q(乙) |
B.压强:p(甲)<2p(乙) |
C.乙中前5 min内的反应速率v(O2)=0.10 mol·L-1·min-1 |
D.保持其他条件不变,若起始时向乙中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2、0.4 mol SO3,则此时v(正)<v(逆) |
(1) 对燃煤的废气进行脱硝处理时,可利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
则反应CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2) 将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH
① 该反应平衡常数表达式为K=________。
② 已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。若温度不变,减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)],则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③ 二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应为____________________________。
(3) 以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品,某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色,右图为它的核磁共振氢谱图,请写出DPC的结构简式:____________。
(4) 某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式(反应条件均为高温)为:
Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑
Al6Si2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑
SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑
则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3为________mol。
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