【題目】硫單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用,而SO2直接排放會對環(huán)境造成危害。

.已知:重晶石(BaSO4)高溫煅燒可發(fā)生系列反應(yīng),其中部分反應(yīng)如下:

BaSO4(s)+4C(s) BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol1

BaS(s) Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol1

已知:2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=221 kJ·mol1

則:Ba(s)+S(s)+2O2(g) BaSO4(s) ΔH=_____________。

.SO2的尾氣處理通常有以下幾種方法:

(1)活性炭還原法

反應(yīng)原理:恒溫恒容時2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。

反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度部分圖如圖:

0~20 min反應(yīng)速率表示為v(SO2)=________;

30 min時,改變某條件平衡發(fā)生移動,則改變的條件最有可能是________;

40 min時,平衡常數(shù)K=________。

(2)亞硫酸鈉吸收法

Na2SO3溶液吸收SO2的離子方程式為__________________;

常溫下,當吸收至NaHSO3時,吸收液中相關(guān)離子濃度關(guān)系定正確的是________(填序號)。

a.c(Na+)+c(H+)>c()+c()+c(OH)

b.水電離出c(H+)=1×108 mol/L

c.c(Na+)>c()>c(H+)>c()

(3)電化學處理法

如圖所示,Pt()電極的反應(yīng)式為__________________;

當電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol e時(較濃H2SO4尚未排出),交換膜左側(cè)溶液中約增加____mol離子。

【答案】.1473.2 kJ·mol1

.(1)0.03 mol/(L·min) 減少CO2的濃度 0.675

(2)+SO2+H2O2 ac

(3)SO22e+2H2O+4H+ 0.03

【解析】.已知:BaSO4(s) +4C(s) BaS(s) +4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol1

BaS(s) Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol1

2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=221 kJ·mol1,根據(jù)蓋斯定律分析,反應(yīng)×2反應(yīng)反應(yīng)可得熱化學方程式為Ba(s)+S(s)+2O2(g) BaSO4(s) ΔH=221 kJ·mol1×2460 kJ·mol1571.2 kJ·mol1=

1473.2 kJ·mol1。

.(1)由圖可知,0~20分鐘內(nèi)二氧化硫濃度變化量為1 mol/L0.4 mol/L=0.6 mol/L,故二氧化硫的反應(yīng)速率=0.6 mol/L÷20 min=0.03 mol/(L·min)。

30分鐘時瞬間,二氧化碳的濃度降低,S2的濃度不變,而后二氧化碳和S2的濃度均增大,應(yīng)是減小二氧化碳的濃度。

其平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積/反應(yīng)物濃度的冪之積,由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,則K===0.675。

(2)亞硫酸鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,反應(yīng)離子方程式為+SO2+H2O2。

a.根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH),所以c(Na+)+c(H+)>c()+c()+

c(OH),a正確。b.水電離出的氫離子濃度等于水電離出的氫氧根離子濃度,由于亞硫酸氫鈉溶液的pH未知,所以不能計算水電離出c(H+)濃度,b錯誤。c.在亞硫酸氫鈉溶液中亞硫酸氫根的電離大于水解,所以離子濃度關(guān)系為c(Na+)>c()>c(H+)>c(),c正確。所以選ac。

(3)由圖可知,Pt()電極上二氧化硫氧化成硫酸,電極反應(yīng)為SO22e+2H2O+4H+。

左側(cè)電解反應(yīng)SO22e+2H2O+4H+,根據(jù)電子守恒,生成硫酸根的物質(zhì)的量為0.02 mol/2=0.01 mol,生成氫離子物質(zhì)的量為0.04 mol,為保持溶液電中性,0.01 mol的硫酸根需要0.02 mol的氫離子,多余的氫離子通過陽離子交換膜移動到右側(cè),即有0.02 mol氫離子移動到右側(cè),故左側(cè)溶液中增加的離子為0.01 mol+0.02 mol=0.03 mol。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的敘述正確的是

A. 室溫下,pH均為4的H2SO4、(NH4)2SO4的溶液中,水的電離程度相同

B. 室溫時,Ka=1×10-5濃度為0.1 mol/L的HA溶液,pH≈3

C. 在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中加入少量AgNO3溶液增大

D. 25℃時,向20 mL 0.01 mol/L的醋酸溶液中滴加10 mL 0.01 mol/L的KOH溶液,混合溶液后呈酸性:c(K+) + c(H+)<c(CH3COOH) + c(OH-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是

A. 碳酸鈉溶液與石灰乳反應(yīng):CO32-+Ca2+=CaCO3

B. 硝酸銀溶液與食鹽水反應(yīng):Ag++Cl-=AgCl↓

C. NaOH溶液中通入過量的CO2:2OH-+CO2=CO32-+H2O

D. 向沸水中滴加FeCl3飽和溶液制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+

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【題目】下列物質(zhì)的分類合理的是( 。

A. 非電解質(zhì):氨氣、酒精、氯氣 B. 堿:燒堿、純堿、氫氧化鋇

C. 混合物:漂白粉、堿石灰、玻璃 D. 酸性氧化物:CO2、SiO2、NO2

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【題目】屬于純凈物的物質(zhì)是(  )

A. 礦泉水 B. 干冰

C. 濃硫酸 D. 鹽酸

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【題目】POC13常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料,實驗室制備POC13并測定產(chǎn)品含量的實驗過程如下:

I.實驗室制備POC13。

采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POC13,實驗裝置(加熱及夾持儀器略)如圖:

資料:①Ag+SCN-==AgSCN↓:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);

②PCl3和POC13的相關(guān)信息如下表:

物質(zhì)

熔點/℃

沸點/℃

相對分子質(zhì)量

其他

PCl3

-112.0

76.0

137.5

兩者互溶,均為無色液體,遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫

POC13

2.0

106.0

153.5

(1)B中所盛的試劑是________,干燥管的作用是_____________________。

(2)POC13遇水反應(yīng)的化學方程式為____________________________。

(3)裝置B的作用除干燥O2外,還有_____________________________。

(4)反應(yīng)溫度要控制在60~65℃,原因是:____________________________

II.測定POC13產(chǎn)品的含量。

實驗步驟:

①制備POC13實驗結(jié)束后,待三頸瓶中的液體冷卻至室溫,準確稱取30.7g POC13產(chǎn)品,置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成100. 00 mL溶液。

②取10. 00 mL溶液于錐形瓶中,加入10.00 mL 3.2mol/L AgNO3標準溶液。

③加入少許硝基苯用力搖動,使沉淀表面被有機物覆蓋。

④以X為指示劑,用0.2 mol/L KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達到滴定終點時共用去l0.00 mLKSCN溶液。

(5)步驟③中加入硝基苯的作用是__________________________

(6)步驟④中X為____________________ 。

(7)反應(yīng)中POC13的百分含量為_________,通過__________(填操作)可以提高產(chǎn)品的純度。

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【題目】下列關(guān)于硅酸鹽的說法中正確的是 (  )

A. 硅酸鹽都難溶于水

B. Na2SiO3是一種最簡單的硅酸鹽,其水溶液可用作粘合劑

C. 硅酸鹽通常可用氧化物的形式表示,說明硅酸鹽就是由各種氧化物組成的

D. 水玻璃的化學性質(zhì)穩(wěn)定,在空氣中不易變質(zhì)

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【題目】碳及其化合物在能源、材料等方面具有廣泛的用途。回答下列問題:

(1)天然氣是目前應(yīng)用較為廣泛的能源之一,天然氣中除含主要成分甲烷外,還含有乙烷、丙烷等,乙烷的電子式為 。

(2)碳酸和草酸均為二元弱酸,其電離均為分步電離,二者的電離常數(shù)如下表:

H2CO3

H2C2O4

K1

4.2×107

5.4×102

K2

5.6×1011

5.4×105

向碳酸鈉溶液中滴加少量草酸溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

濃度均為0.1 mol·L1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2C2O4溶液、NaHC2O4溶液,其溶液中H+濃度分別記作c1、c2、c3、c4。則四種溶液中H+濃度由大到小的順序為

(3)常溫時,C和CO的標準燃燒熱分別為394.0 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1,該條件下C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學方程式為

(4)氫氣和一氧化碳在一定條件下可合成甲醇,反應(yīng)如下:

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=Q kJ·mol1

該反應(yīng)在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)如下表:

溫度/

250

300

350

K/L2·mol2

2.041

0.270

0.012

由此可判斷Q (選填“ >”或“<”)0。

一定溫度下,將6 mol H2和2 mol CO充入體積為2 L的密閉容器中,10 min反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時測得c(CO)=0.2 mol·L1,該溫度下的平衡常數(shù)K= ,0~10 min內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)= 。

在兩個密閉容器中分別都充入20 mol H2和10 mol CO,測得一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(p)的變化如圖所示:

A、B兩點的壓強大小關(guān)系:p1 (選填“ >”、“=”或“<”)p2。若A點對應(yīng)容器的容積為20 L,則B點對應(yīng)容器的容積為 L。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列溶液中的離子能夠大量共存的是 ( )

A. 無色溶液中:Cu2+、Na+、NO3-、Cl-

B. 強酸性溶液中:Fe2+、NO3-、K+、Cl-

C. 強堿性溶液中:Na+、K+、Cl-、NO3-

D. 中性溶液中:Ba2+ 、Na+、Cl-、SO42-

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