【題目】硫單質(zhì)及其化合物在化工生產(chǎn)、污水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
(1)煤制得的化工原料氣中含有羰基硫(O=C=S),該物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為H2S,主要反應(yīng)如下:
i.水解反應(yīng):COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H1
ⅱ.氫解反應(yīng):COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2
已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | H-H | C=O(COS) | C=S | H-S | CO |
E/kJ·mol-1 | 436 | 745 | 580 | 339 | 1076 |
①一定條件下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)i,其中COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與溫度(T)的關(guān)系如圖(a)所示。則A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率大小順序?yàn)?/span>_________(填標(biāo)號(hào))。
②結(jié)合上表中數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)ⅱ的△H2為___________。
③反應(yīng)ⅱ的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)與溫度(T)的關(guān)系如上圖(b)所示,其中表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)的曲線是_______________(填“A”或“B”)。T1℃時(shí),向容積為2L的恒容密閉容器中充入2 mol COS(g)和1molH2(g),發(fā)生反應(yīng)ⅱ,COS的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________。
(2)過(guò)二硫酸是一種強(qiáng)氧化性酸,其結(jié)構(gòu)式如下所示,
,在Ag+催化作用下,S2O82-能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和MnO4-,該反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)NaHS可用于污水處理的沉淀劑。
已知:25℃時(shí),反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=1.75×1038,H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15。則Ksp(HgS)=__________。
(4)降低SO2的排放量已經(jīng)寫入2018年政府工作報(bào)告,某種電化學(xué)脫硫法裝置如下圖所示,不僅可脫除煙氣中的SO2,還可以制得H2SO4。在陰極放電的物質(zhì)是_____________,在陽(yáng)極生成SO3的電極反應(yīng)式是__________________。
。
【答案】vA<vB<vC+7kJ/molB33.3%5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+4.0×10-53O2SO2-2e-+SO42-=2SO3
【解析】
(1) ①化學(xué)反應(yīng)速率大小與轉(zhuǎn)化率大小無(wú)關(guān),與是否處于平衡狀態(tài)也無(wú)關(guān),從圖像可知,A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度不同,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越大,因?yàn)闇囟?/span>A<B<C,所以反應(yīng)速率vA<vB<vC,
故答案為:vA<vB<vC;
②反應(yīng)ii COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H2=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=745 kJ/mol +580 kJ/mol +436 kJ/mol -339 kJ/mol×2-1076 kJ/mol =+7kJ/mol,
故答案為:+7kJ/mol;
③由②的結(jié)果可知,反應(yīng)ii COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,對(duì)應(yīng)曲線A,因此對(duì)應(yīng)逆反應(yīng)的平衡常數(shù)(K逆)的是B;
根據(jù)圖像,T1℃時(shí),K逆= K正=1,
COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)
起始(mol) 2 1 0 0
反應(yīng)(mol)x x x x
平衡(mol) 2-x 1-x x x
則K==1,解得x=,COS的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%= 33.3%,
故答案為:B;33.3%;
(2)Mn由+2價(jià)升到+7價(jià),S2O82-中有兩個(gè)-1價(jià)的氧降到-2價(jià),根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng),再由電荷守恒確定出產(chǎn)物中有H+,最后由H原子守恒,確定反應(yīng)物中還有H2O,并配平,得到離子方程式為:5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+ ,
故答案為:5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+;
(3)反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=1.75×1038=/span>===,解得:Ksp(HgS)= 4.0×10-53,故答案為:4.0×10-53;
(4)由電化學(xué)脫硫法裝置示意圖可知,該裝置為電解池,煙氣經(jīng)催化氧化后,部分二氧化硫被氧化為三氧化硫,所得氣體通入該裝置,在陰極上,氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2SO3=2SO42-;在陽(yáng)極,SO2失電子被氧化為SO3,電極反應(yīng)式為:SO2-2e-+SO42-=2SO3,三氧化硫經(jīng)氮?dú)鈱?dǎo)出與水反應(yīng)生成硫酸,這樣,不僅可脫除煙氣中的SO2還可以制得硫酸,在陰極放電的物質(zhì)是O2,在陽(yáng)極生成SO3的電極反應(yīng)式是SO2-2e-+SO42-=2SO3,
故答案為:O2 ;SO2-2e-+SO42-=2SO3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一密閉容器中加入A、B、C三種氣體,保持一定溫度,在t1~t4時(shí)刻測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下表。據(jù)此判斷下列結(jié)論正確的是( )
測(cè)定時(shí)刻/s | t1 | t2 | t3 | t4 |
c(A)/(mol/L) | 6 | 3 | 2 | 2 |
c(B)/(mol/L) | 5 | 3.5 | 3 | 3 |
c(C)/(mol/L) | 1 | 2.5 | 3 | 3 |
A.在t3時(shí)刻反應(yīng)已經(jīng)停止
B.A的轉(zhuǎn)化率比B的轉(zhuǎn)化率低
C.在容器中發(fā)生的反應(yīng)為:2A+B2C
D.在t2~t3內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為:[1/(t3-t2)]mol/(L·s)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在某無(wú)色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過(guò)量,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,由此確定,原溶液中含有的陽(yáng)離子是( )
A. Mg2+、Al3+、Ba2+ B. H+、Mg2+、Al3+
C. H+、Cu2+、Al3+ D. 只有Mg2+、Al3+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)白色晶體,有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),受熱易分解,層內(nèi)的H3BO3分子通過(guò)氫鍵相連(如圖所示),則下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是
A. 正硼酸晶體屬于分子晶體
B. 正硼酸分子的穩(wěn)定性與氫鍵無(wú)關(guān)
C. 1molH3BO3晶體中含有3mol氫鍵
D. B原子雜化軌道的類型sp2,層間的H3BO3分子通過(guò)共價(jià)鍵相連
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)晶體的下列說(shuō)法中不正確的是( )
A. 在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-形成正八面體
B. 在NaCl晶體中,每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Na+
C. 金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子
D. 銅晶體為面心立方堆積,銅原子的配位數(shù)(距離一個(gè)銅原子最近的其他銅原子的個(gè)數(shù))為12
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一,而加以控制使用.鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是
①制鋁合金 ②制電線 ③制炊具 ④銀色漆顏料 ⑤明礬凈水 ⑥明礬與蘇打制食品膨松劑 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片 ⑨包裝糖果和小食品
A. ③⑤⑧⑨ B. ⑥⑧⑨
C. ③⑤⑨ D. ③⑤⑥⑦⑧⑨
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A. 澄清石灰水與過(guò)量蘇打溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B. 少量SO2通入飽和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H++Cl-
C. 向熱的稀硫酸中加入銅粉并鼓入空氣:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O
D. 向酸性高錳酸鉀溶液中滴加少量雙氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】表中是常溫下某些一元弱酸的電離常數(shù):
弱酸 | HF | HNO2 | HCN | CH3COOH |
電離常數(shù) | 6.8×10-4 | 6.4×10-6 | 6.2×10-10 | 1.8×10-6 |
則0.1mol/L的下列溶液中,酸性最強(qiáng)的是( )
A.CH3COOHB.HNO2C.HCND.HF
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