如圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖,下列說(shuō)法不正確的是


  1. A.
    該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
  2. B.
    催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng),其附近酸性增強(qiáng)
  3. C.
    催化劑a表面的反應(yīng)是:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
  4. D.
    若得到的硫酸濃度仍為49%,則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為8:15
B
分析:A.該裝置沒(méi)有外加電源,是一個(gè)原電池;
B.催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O,消耗H+,其附近酸性減弱;
C.催化劑a表面是SO2失去電子生成硫酸;
D.總方程為:SO2+H2O+O2 =H2SO4,先設(shè)加入的SO2的量和加入的水的量,再根據(jù)方程求出生成硫酸的量和消耗的水的量.
解答:A.該裝置沒(méi)有外加電源,是一個(gè)原電池,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;
B.催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O,消耗H+,其附近酸性減弱,故B錯(cuò)誤;
C.催化劑a表面是SO2失去電子生成硫酸,電極方程為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,故C正確;
D.催化劑a處的反應(yīng)為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,
催化劑b處的反應(yīng)為:O2+2H++2e-=H2O
總方程為:SO2+H2O+O2=H2SO4
設(shè)加入的SO2為xg,H2O為yg.
則生成硫酸的質(zhì)量為:
水的質(zhì)量變化為:y-
根據(jù)二者的比值為49%,可以求得=,故D正確;
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題以二氧化硫制硫酸為知識(shí)背景,考查了原電池的原理和電極方程式的書寫.
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:閱讀理解

二氧化硫和氮氧化物(NOx)對(duì)大氣污染日趨嚴(yán)重,研究消除大氣污染的方法是化學(xué)工作者的重要課題,目前有很多種方法消除大氣污染.

(1)可利用甲烷催化還原NOx的方法處理NOx,反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
則CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=
-867 kJ/mol
-867 kJ/mol
;
(2)汽車尾氣中的主要污染物有CO、NOx、碳?xì)浠衔锏,降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
生成無(wú)毒物質(zhì),減少汽車尾氣污染.若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,15分鐘后達(dá)到平衡,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示,則
①前15s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (N2)=
0.013 mol/(L?s)
0.013 mol/(L?s)
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
②該反應(yīng)平衡常數(shù)K=
0.035
0.035
(小數(shù)點(diǎn)保留3位);
③若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將
不移動(dòng)
不移動(dòng)
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖1所示的變化,則改變的條件可能是
b
b
(填序號(hào));
a  加入催化劑   b  降低溫度   c  縮小容器體積   d  增加CO2的量
④該可逆反應(yīng)△S
0(填“>”、“<”或“=”),在
低溫
低溫
(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行.
(3)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖2所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
B
B

A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+O2--2e-=CO2
B.工作時(shí)電極b作正極,O2-由電極a流向電極b
C.工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極b
D.傳感器中通過(guò)的電流越大,尾氣中CO的含量越高
(4)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42- 而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的處理目的.其中Fe3+的最外層電子排布式為
3s23p63d5
3s23p63d5
;SO2的VSEPR模型名稱為
平面三角形
平面三角形
;與SO2互為等電子體的離子有
NO2-
NO2-

(5)N2O5是重要的硝化劑和氧化劑,可用電解法制備N2O5,如圖3所示,N2O5在電解池的
陽(yáng)極
陽(yáng)極
(填“陽(yáng)極”或“陰極”)區(qū)生成,其電極反應(yīng)式為
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟.T℃時(shí)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)過(guò)程中的能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)題.
(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(用E1、E2或E3表示,下同)
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol

(2)T℃時(shí)將3mol SO2和1mol O2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng).2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.1mol,則達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
,反應(yīng)
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)
0.9E3
0.9E3
熱量.(用E1、E2或E3表示)
(3)下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是
①②④
①②④
(填序號(hào))
①SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化    ②容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化   ④相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成n mol O2   ⑤相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成2n mol SO3
(4)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1、E2和E3的變化是:E1
減小
減小
,E2
減小
減小
,E3
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).
(5)若以如圖所示裝置,用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,將SO2、O2以一定壓強(qiáng)噴到活性電極上反應(yīng).寫出兩電極的電極反應(yīng)式:
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
,為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為
16:29
16:29

(6)SOCl2是一種無(wú)色液體,可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料,且其放電時(shí)也有SO2氣體產(chǎn)生.寫出SOCl2在電池中放電時(shí)的電極反應(yīng)式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用如圖裝置進(jìn)行SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率測(cè)定實(shí)驗(yàn):精英家教網(wǎng)
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2SO2+O2
Cl2O2
2SO3;△H=-196kJ/mol.已知:
熔點(diǎn)(℃) 沸點(diǎn)(℃)
SO2 -72.4 -10
SO3 16.8 44.3
(1)要順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn),上圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處各應(yīng)連接合適的裝置(可重復(fù)使用),請(qǐng)從下列A~E中選擇適宜的裝置,將其序號(hào)填入空格內(nèi).Ⅰ
 
、Ⅱ
 
、Ⅲ
 

(2)將裝置連接好,實(shí)驗(yàn)前,必須進(jìn)行的操作是(不必寫具體過(guò)程)
 

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),濃硫酸能順利滴入燒瓶中,甲裝置所起的作用是
 
.解釋實(shí)驗(yàn)室要用75%的濃硫酸而不用稀硫酸制備SO2的原因
 

(4)開始實(shí)驗(yàn)時(shí),先從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率,實(shí)驗(yàn)時(shí)滴入濃硫酸與加熱催化劑的先后順序是
 

(5)實(shí)驗(yàn)中“當(dāng)Cr2O3表面紅熱時(shí),應(yīng)將酒精燈移開一會(huì)兒再加熱”,以防溫度過(guò)高,這樣做的原因是
 
;
(6)實(shí)驗(yàn)時(shí)若用25.2g的Na2SO3,加入的濃硫酸是足量的,反應(yīng)結(jié)束時(shí)繼續(xù)通入O2一段時(shí)間,稱得Ⅱ處裝置的質(zhì)量增加11.3g,則本實(shí)驗(yàn)中SO2的轉(zhuǎn)化率為
 
%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

下表是工業(yè)上除去燃煤煙氣中二氧化硫的3種方法.
方法1 用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為(NH42SO3,再氧化成(NH42SO4
方法2 用活性炭吸附法處理SO2
方法3 用Na2SO4溶液吸收SO2,再進(jìn)行電解得到S單質(zhì)
(1)方法1中,氨水吸收燃煤煙氣中SO2的化學(xué)反應(yīng)為:2NH3?H2O+SO2═(NH42SO3+H2O
下列措施一定能提高除去燃煤煙氣中SO2速率的是
 
(填字母).
a.增大氨水濃度    b.升高反應(yīng)溫度    c.氨水以霧狀與煙氣混合接觸
(2)方法2中,當(dāng)含SO2的廢氣與O2被活性炭吸附時(shí),發(fā)生反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<O
為研究此反應(yīng),將SO2和O2放入容積固定的密閉容器中,一定條件下反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化如下表:
t(min)
濃度(mol?L-1
0min 1min 2min 3min 4min 5min 6min
c(SO2 0.054 0.034 0.018 0.010 0.008 0.006 0.006
c(O2 0.032 0.022 0.014 0.010 0.009 0.008 0.008
①反應(yīng)2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(SO3)=
 
;該條件下,此反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的值為
 

②上述條件(稱為條件A)下,SO2的濃度隨時(shí)間變化的曲線,如圖1曲線所示.與條件A相比,條件B僅降低溫度,條件C僅改用高效催化劑,請(qǐng)?jiān)趫D1中分別繪出條件B、條件C時(shí),SO2濃度隨時(shí)間變化的兩條曲線.
(3)方法3中,用惰性電極電解的裝置如圖2.電解總反應(yīng)為:H2SO3
 通電 
.
 
O2↑+S↓+H2O
 ①該電解池陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
 
,硫單質(zhì)將在
 
得到(填“陰極”或“陽(yáng)極”).
②若電解效率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%,當(dāng)電解吸收了池外電路通過(guò)2.00×10-2mol的電子時(shí),收集到硫單質(zhì)0.144g,則電解效率為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)興趣小組擬選用如圖裝置測(cè)定SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率.各裝置可重復(fù)使用.
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(1)制備SO2時(shí)選用的是甲裝置而不是乙裝置的原因除了考慮要將生成的氣體排出外,還考慮的原因是
 
(只要求答一種);此時(shí)裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)請(qǐng)選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序是:甲中出來(lái)的氣體→
 
.(填寫相應(yīng)的字母序號(hào),裝置可不完全選用,也可重復(fù)選用)
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
 
;
②裝入藥品;
 

④滴入濃硫酸;
⑤實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)V2O5表面紅熱時(shí),應(yīng)將酒精燈移開一會(huì)兒再加熱,這樣做的原因是
 

⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱量相應(yīng)裝置的質(zhì)量變化(m1為濃硫酸吸收SO3的質(zhì)量增重,m2為生石灰吸收SO2的質(zhì)量增重).
(4)利用(3)所得的相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算出SO2的轉(zhuǎn)化率
 

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