【題目】燃煤煙氣中含有一定量的二氧化硫,會(huì)造成大氣污染。一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:2COg+SO2g2CO2g+Sl H 請(qǐng)回答:

⑴已知COg+O2g=CO2g H1=-a kJ·mol-1

Ss+O2g=SO2g H2=-b kJ·mol-1

Sl=Ss H3=-c kJ·mol-1

H=_______kJ·mol-1。

⑵一定溫度下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO1molSO2,在不同條件下進(jìn)行反應(yīng):2COg+SO2g2CO2g+Sl),反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示:

①圖中三組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率vCO)由大到小的次序?yàn)?/span>___ 填實(shí)驗(yàn)序號(hào)); a組相比,c組改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是___。

②若b組反應(yīng)進(jìn)行到40min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)測(cè)得容器中氣體的密度比反應(yīng)前減少了12.8 g·L-1,則CO的物質(zhì)的量濃度cCO=___,反應(yīng)在此條件下的化學(xué)平衡常數(shù)K=___

⑶其他條件相同、催化劑不同時(shí),SO,的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如下圖,260°C時(shí),______(填Fe2O3、NiOCr2O3)作催化劑反應(yīng)速率最快;Fe2O3NiO作催化劑均使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高,不考慮價(jià)格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是_______。

SO2—O2質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三項(xiàng)目標(biāo),此電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________

【答案】b+c-2a b>c>a 升高溫度 0.2mol·L-1 160 Cr2O3 在相對(duì)較低的溫度下可獲得較高的SO2的轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約大量能源 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

【解析】

根據(jù)蓋斯定律可知,H可以通過(guò)H1×=2-H2-H3得到;2COg+SO2g2CO2g+Sl)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),由題(2)圖中曲線拐點(diǎn)可知,b組先達(dá)到平衡,最后為a組;SO2—O2質(zhì)子交換膜燃料電池中SO2通入負(fù)極,O2通入正極。

1)將COg+O2g=CO2g)標(biāo)記為①,Ss+O2g=SO2g)標(biāo)記為②,Sl=Ss)標(biāo)記為③,反應(yīng)2COg+SO2g2CO2g+Sl)可由①×2--③得到,根據(jù)蓋斯定律,H=2×H1-H2-H3==-2a +b+ckJ·mol-1。

2)①由題(2)圖中曲線拐點(diǎn)可知,b組先達(dá)到平衡,最后為a組,故反應(yīng)速率vCO)由大到小的次序?yàn)?/span>b>c>a

②反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)測(cè)得容器中氣體的密度比反應(yīng)前減少了12.8 g·L-1,減少的氣體質(zhì)量即為Sl)的質(zhì)量,m=12.8 g·L-1×2L=25.6g,n=,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,參與反應(yīng)的一氧化碳的物質(zhì)的量為n(CO)=1.6mol,剩余的一氧化碳的物質(zhì)的量為0.4mol,則CO的物質(zhì)的量濃度cCO=0.2mol·L-1,c(CO2)=0.8 mol·L-1n(SO2)=0.1 mol·L-1,化學(xué)平衡常數(shù)K=

3260°C時(shí),相同時(shí)間內(nèi)加入Cr2O3SO2轉(zhuǎn)化率最高,因?yàn)闇囟认嗤,催化劑不影響平衡,所以加?/span>Cr2O3最快達(dá)到平衡;從折線圖中可知Fe2O3作催化劑時(shí),在相對(duì)較低溫度可獲得較高的SO2的轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約大量能源。

4SO2在負(fù)極失電子反應(yīng)氧化反應(yīng)生成硫酸,電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】HClO4H2SO4、HNO3HCl都是強(qiáng)酸,它們的酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù):

HClO4

H2SO4

HCl

HNO3

Ka

1.6×105

6.3×109

1.6×109

4.2×1010

下列說(shuō)法中不正確的是(  )

A.在冰醋酸中這四種酸都沒(méi)有完全電離

B.在冰醋酸中HClO4是這四種酸中最強(qiáng)的酸

C.在冰醋酸中H2SO4的電離方程式為H2SO4===2HSO

D.水不能區(qū)分這四種酸的強(qiáng)弱,但冰醋酸可以區(qū)分這四種酸的強(qiáng)弱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】海洋是元素的搖籃,海水中含有大量鹵族元素。NaCl晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下所示(晶胞邊長(zhǎng)為a nm).

(1)元素 Na的價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為__________

(2)除了 NaCl,Cl 元素還能形成多種價(jià)態(tài)的化合物,如NaClO、NaClO2NaClO3、NaClO4,這四種鈉鹽對(duì)應(yīng)的酸的酸性依次增強(qiáng),試解釋HClO4的酸性強(qiáng)于HClO3的原因:__________。

(3)在適當(dāng)條件下,電解NaCl水溶液可制得 NaClO3。

NaCl水溶液中存在的微粒間作用力有________(填序號(hào))。

A.離子鍵 B.極性鍵 C.配位鍵 D.氫鍵

②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,預(yù)測(cè)ClO3-的空間構(gòu)型為________,寫(xiě)出一個(gè)ClO3-的等電子體的化學(xué)符號(hào):______________

(4)在NaCl晶體中,Na 位于Cl 所圍成的正______面體的體心,該多面體的邊長(zhǎng)是______nm

(5)Na 半徑與Cl半徑的比值為______(保留小數(shù)點(diǎn)后3位,=1.414)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組變化中,前者小于后者的是(  )

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1

CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH1

H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2

t ℃時(shí),在一定條件下,將1 mol SO21 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個(gè)密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)分別反應(yīng)放出的熱量

CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH1

CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2

A. ①②③ B. ②④ C. ②③④ D. ③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】10.7g 氯化銨固體與足量氫氧化鈣固體混合加熱,使之充分反應(yīng)。請(qǐng)計(jì)算:

1)生成的氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少升____

2)若將這些氨氣配成500mL氨水,該氨水的物質(zhì)的量濃度是多少____________?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鈦是一種銀白色的過(guò)渡金屬,有良好的抗腐蝕性,是強(qiáng)度重量比最高的金屬。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

⑴基態(tài)鈦原子核外共有_____個(gè)填充了電子的原子軌道,其外圍電子的軌道表達(dá)式為_____

⑵金屬鈦有兩種同素異形體。

①在較高溫度時(shí)具有體心立方晶胞,其空間利用率為_______(用含π的式子表示)。

②在較低溫度時(shí),采用面心立方最密堆積,其晶胞中有若干個(gè)正四面體空隙(如下圖中a、b、c、d四個(gè)鈦原子形成一個(gè)正四面體,其內(nèi)部為正四面體空隙),可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面體空隙中都填充1個(gè)氫原子,則形成的氫化鈦的化學(xué)式為________。

⑶金屬鈦的熔點(diǎn)、硬度均比鋁大,可能的原因是_______。

TiCl4是氯化法制取鈦的中間產(chǎn)物。TiCl4SiCl4在常溫下都是液體,分子結(jié)構(gòu)相同。采用蒸餾的方法分離TiCl4SiCl4的混合物,先獲得的餾分是_______(填化學(xué)式)。

⑸有機(jī)合成中某種含鈦催化劑的結(jié)構(gòu)如圖所示。

①組成該催化劑的元素中,電負(fù)性最大的是____(填元素名稱)。

②該催化劑中碳原子的雜化方式為_____。

⑹配合物[TiClH2O5]Cl2的配位數(shù)是__, 向含1 mol該配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液,可生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量為__

⑺腈化鈦(TiCN)可用于制備空氣凈化材料,已知氰氣分子[(CN2]中所有原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則氰氣分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化如圖所示。下列敘述正確的是(

A.在反應(yīng)過(guò)程中作催化劑

B.催化劑a表面發(fā)生了分解反應(yīng)和化合反應(yīng)

C.催化劑ab增大了該歷程中的最大能壘(活化能)

D.催化劑b表面發(fā)生的反應(yīng)為:4NH3+5O24NO+6H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Fe(NO3)3是一種重要的媒染劑和金屬表面處理劑,易溶于水、乙醇,微溶于硝酸,具有較強(qiáng)的氧化性。某學(xué)習(xí)小組利用如圖裝置制備Fe(NO3)3并探究其性質(zhì)。

回答下列問(wèn)題:

步驟一:制備Fe(NO3)3

a中加入100mL8mol·L-1硝酸,b中加入5.6g鐵屑,將硝酸與鐵屑混合后水浴加熱。

1)儀器b的名稱是___。

2)反應(yīng)過(guò)程中觀察到b中鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體產(chǎn)生,儀器b中反應(yīng)的離子方程式是___。

3c中所盛試劑是___,倒扣漏斗的作用是___

4)若要從反應(yīng)后的溶液中得到Fe(NO3)3晶體,應(yīng)采取的操作是:將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、用____洗滌、干燥。

步驟二:探究Fe(NO3)3的性質(zhì)

i.測(cè)得0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液的pH約等于1.6。

ii.5mL0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液倒入有銀鏡的試管中,約1min后銀鏡完全溶解。

5)使銀鏡溶解的原因可能有兩個(gè):a.NO3(H+)使銀鏡溶解;b.__使銀鏡溶解。為證明b成立,設(shè)計(jì)如下方案:取少量銀鏡溶解后的溶液于另一支試管中,___。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand,簡(jiǎn)稱COD)表示在強(qiáng)酸性條件下重鉻酸鉀氧化 1 L 污水中有機(jī)物所需的氧化劑的量,并換算成以氧氣為氧化劑時(shí),1 L水樣所消耗O2的質(zhì)量(mg·L-1)計(jì)算。COD小,水質(zhì)好。某湖面出現(xiàn)赤潮,某化學(xué)興趣小組為測(cè)定其污染程度,用 1.176 g K2Cr2O7固體配制成 100 mL溶液,現(xiàn)取水樣20.00 mL,加入10.00 mL K2Cr2O7溶液,并加入適量酸和催化劑,加熱反應(yīng)2 h。多余的K2Cr2O70.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液進(jìn)行滴定,消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的體積如下表所示。此時(shí),發(fā)生的反應(yīng)是CrO72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有機(jī)物反應(yīng)時(shí)被還原為 Cr3+K2Cr2O7的相對(duì)分子質(zhì)量為294)

序號(hào)

起始讀數(shù)/mL

終點(diǎn)讀數(shù)/mL

1

0.00

12.10

2

1.26

13.16

3

1.54

14.64

(1)K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

(2)求該湖水的COD______mg·L-1。

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