【題目】二氧化硫是大氣的主要污染物之一。催化還原SO2不僅可以消除SO2的污染，還可以得到工業(yè)原料S。燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)為：2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。

(1)已知：2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=－566.0kJ·mol－1

S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=－296.8 kJ·mol－1

則硫的回收反應(yīng)的△H=___________ kJ·mol－1。

(2)其他條件相同、催化劑不同時(shí)，硫的回收反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。260℃時(shí)，___________（填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化劑均可能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到很高，不考慮價(jià)格因素，選擇La2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是___________。

(3)一定條件下，若在恒壓密閉容器中發(fā)生硫的回收反應(yīng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，則P1、P2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?/span>___________；某溫度下，若在恒容密閉容器中，初始時(shí)c(CO)=2 a mol·L－1，c(SO2)= a mol·L－1，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，則該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___________。

(4)某實(shí)驗(yàn)小組為探究煙氣流速、溫度對該反應(yīng)的影響，用La2O3作催化劑，分別在兩種不同煙氣流量、不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在260℃時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而減小，其原因是___________；在380℃時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而增大，其原因是___________。

(5)工業(yè)上常用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2，將煙氣通入1.0 mol·L－1的N2SO3溶液，當(dāng)溶液pH約為6時(shí)，吸收SO2的能力顯著下降此時(shí)溶液中c(HSO3－)c︰(SO32－)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)

【答案】-269.2 TiO2 La2O3在相對較低溫度對催化效率更高 P1>P2>P3>P4 80/a mol/L 260℃時(shí)，催化劑活性不好，反應(yīng)速率慢；煙氣流速越大，氣體和催化劑接觸時(shí)間越短，SO2轉(zhuǎn)化率越低 380℃時(shí)，催化劑活性好，反應(yīng)速率快；煙氣流速越大，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)正向進(jìn)行越徹底，SO2轉(zhuǎn)化率越高 10

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2=－566.0kJ·mol-1+296.8 kJ·mol-1=-269.2kJ/mol。

（2）觀察圖1，260℃，TiO2作催化劑時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率高于其他，那么TiO2催化效率最高，繼續(xù)觀察圖1，可發(fā)現(xiàn)La2O3在較低溫度時(shí)就可以達(dá)到非常高的催化效率，因而優(yōu)于NiO。

（3）觀察反應(yīng)2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l)可知該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)減小，保持溫度不變，壓強(qiáng)變大使得平衡向右移動，SO2轉(zhuǎn)化率變大，因而P1>P2>P3>P4，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，說明SO2轉(zhuǎn)化濃度為a×0.8mol/L=0.8a mol/L，可用三段式計(jì)算平衡常數(shù)：2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l)

起 2a a 0

轉(zhuǎn) 1.6a 0.8a 1.6a

平 0.4a 0.2a 1.6a

K===（注意可不用寫單位，但是一定要以平衡濃度代入求解。）

（4）先分析溫度的影響，260℃時(shí)La2O3催化效果很低，因而反應(yīng)速率慢，煙氣流速變快，氣體與催化劑接觸時(shí)間少，還來不及反應(yīng)就移走了，因而SO2轉(zhuǎn)化率降低，380℃恰恰相反，催化劑活性好，反應(yīng)速率快；煙氣流速越大，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)正向進(jìn)行越徹底，SO2轉(zhuǎn)化率越高。

（5）pH=6，說明c(H+)=10-6mol/L，Ka2=，可得==10。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，以分離KCl和BaCl2兩種固體混合物，試回答下列問題：

供選試劑：Na2SO4溶液、K2SO4溶液、K2CO3溶液、鹽酸

（1）操作①的名稱是___，操作②的名稱是___。

（2）試劑a是___，固體B是___。（填化學(xué)式）

（3）生成沉淀A的離子反應(yīng)方程式為：__加入試劑b所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：___。

（4）該方案能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>___。若不能，應(yīng)如何改進(jìn)（若能，此問不用回答）___。

（5）若要測定原混合物中KCl和BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除了要準(zhǔn)確稱量混合物的質(zhì)量外，至少還要獲得的數(shù)據(jù)是____的質(zhì)量。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮元素是一種重要的非金屬元素，可形成多種化合物。試回答下列有關(guān)問題：

（1）①已知4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1對于該反應(yīng)，改變某一反應(yīng)條件，（已知溫度T2>T1）下列圖像正確的是_______(填代號)

②已知CO與H2O在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH= － Q kJ·mol－1 ，820 ℃時(shí)在甲、乙兩個恒容密閉容器中，起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)，若甲中CO的轉(zhuǎn)化率為40%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____________；乙容器吸收的熱量為________________。

（2）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣，已知：

① N2 (g) +2O2 (g) = N2O4 (l) ΔH =－19.5 kJ·mol－1

② N2H4(l)+O2(g) = N2(g) +2H2O(g) ΔH =－534.2 kJ·mol－1

寫出肼與四氧化二氮反應(yīng)的熱化學(xué)方式______________。

（3）純的疊氮酸(HN3)是無色液體，常用做引爆劑，常溫下向25 mL 0.1mol·L－1 NaOH溶液中加入0. 2mol·L－1 HN3的溶液，滴加過程中的pH值的變化曲線（溶液混合時(shí)的體積變化忽略不計(jì)）如圖。

①根據(jù)圖像寫出HN3的電離方程式:_________。

②下列說法正確的是_________________（填序號）

A．若用已知濃度的NaOH溶液滴定HN3溶液來測定HN3的濃度時(shí)應(yīng)用甲基橙作指示劑

B．常溫下，向0.2 mol·L－1 HN3的溶液中加水稀釋，則 不變

C．分別中和pH均為4的HN3溶液和HCl溶液，消耗0.1 mol·L－1 NaOH溶液的體積相同

D．D點(diǎn)時(shí)溶液中離子濃度存在如下關(guān)系：2c(H+) + c(HN3) =c(N3－) + 2c(OH－)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某溫度T1時(shí)，Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲線如圖實(shí)線所示。下列說法正確的是(　　)

A. T1時(shí)，Ag2SO4的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10－3

B. T1時(shí)，0.02 mol/L的AgNO3溶液與0.2 mol/L的Na2SO4溶液等體積混合不會生成沉淀

C. b點(diǎn)表示T1時(shí)Ag2SO4的飽和溶液，稀釋時(shí)可以使溶液由b點(diǎn)變到a點(diǎn)

D. 僅通過降溫的方法，可以使T2時(shí)的飽和溶液從c點(diǎn)變到T1時(shí)b點(diǎn)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是

A. 圖1表示相同溫度下，pH=1的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋時(shí)pH的變化曲線，其中曲線Ⅱ?yàn)辂}酸，且b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比a點(diǎn)強(qiáng)

B. 圖2中僅升高溫度,純水就可以從a點(diǎn)變到c點(diǎn)

C. 圖2中在b點(diǎn)對應(yīng)溫度下,將pH=2的H2SO4與pH=10的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯中性

D. 圖3 表示H2與O2反應(yīng)過程中的能量變化

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】超分子化學(xué)已逐漸擴(kuò)展到化學(xué)的各個分支，還擴(kuò)展到生命科學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域。由Mo將2個C60分子、2個p－甲酸丁酯吡啶及2個CO分子利用配位鍵自組裝的超分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

(1)Mo處于第五周期第VIB族，核外電子排布與Cr相似，它的基態(tài)價(jià)電子排布式是___________；核外未成對電子數(shù)是___________個。

(2)該超分子中存在的化學(xué)鍵類型有___________。

A σ鍵 B π鍵 C 離子鍵 D 氫鍵

(3)該超分子中配體CO提供孤電子對的原子是___________(填元素符號)，p－甲酸丁酯吡啶配體中C原子的雜化方式有___________。

(4)從電負(fù)性角度解釋CF3COOH的酸性強(qiáng)于CH3COOH的原因___________。

(5)C60與金剛石互為同素異形體，從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系解釋C60的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于金剛石的原因是___________。

(6)已知：某晶胞中各原子的相對位置可用如圖所示的原子坐標(biāo)表示，其中所有頂點(diǎn)原子坐標(biāo)均為(0，0，0)。

鉬(Mo)的一種立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)中，每個晶胞有2個Mo原子，其中Mo原子坐標(biāo)是(0，0，0)及(1/2，1/2，1/2)。根據(jù)以上信息，推斷該晶體的原子堆積方式是___________。已知該晶體的密度是ρg·cm－3，Mo的摩爾質(zhì)量是M g·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)是NA，晶體中距離最近的Mo原子核之間的距離為___________pm。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ:蒸餾是實(shí)驗(yàn)室制備蒸餾水的常用方法，如圖所示兩個裝置都可以制取蒸餾水。

(1)圖Ⅰ是實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的常用裝置，儀器A、B的名稱分別是：A___________、B___________；

(2)溫度計(jì)水銀球應(yīng)置于_______________________________________；

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)A 中除加入一定量的自來水外，還需加入少量_____________，其作用是 __________________________；

(4)圖Ⅱ裝置也可用于少量蒸餾水的制�。訜峒肮潭▋x器略），其原理與圖I完全相同，該裝置中使用的玻璃導(dǎo)管較長，其作用是__________________。

Ⅱ:現(xiàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98℅、密度為1.84g/mL的濃硫酸來配制480mL 0.2mol/L 的稀硫酸�？晒┻x擇的儀器有：①玻璃棒 ②燒瓶 ③燒杯 ④膠頭滴管 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盤天平 ⑧藥匙。完成下列問題：

(5)上述儀器中，在配制稀硫酸時(shí)不需要用到的是_____________（填序號）；

(6)配制過程中需選用的容量瓶規(guī)格為_____________mL，經(jīng)過計(jì)算，需要濃硫酸的體積為_______________；

(7)在配制過程中，能使所配溶液濃度偏高的是____________（填序號）

①洗滌量取濃硫酸后的量筒，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中

②為防止變質(zhì)，稀釋后的硫酸溶液應(yīng)立即就轉(zhuǎn)移到容量瓶中

③將濃硫酸直接倒入燒杯，再向燒杯中注入蒸餾水來稀釋濃硫酸

④移液前，容量瓶中含有少量蒸餾水

⑤量取濃硫酸時(shí)，俯視刻度線

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N2與O2反應(yīng)生成NO。

（1）反應(yīng)需要在閃電或極高溫條件下發(fā)生，說明該反應(yīng)_________。（填字母）

A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多

（2）在不同溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常數(shù)K如下表：

溫度/℃

1538

1760

2404

平衡常數(shù)K

0.86×10－4

2.6×10－4

64×10－4

①該反應(yīng)的△H______0。（填“>”、“=”或“<”）

②其他條件相同時(shí)，在上述三個溫度下分別發(fā)生該反應(yīng)。1538℃時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如圖所示，請 補(bǔ)充完成1760℃、2404℃時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖。________________

（3）2404℃時(shí)，在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，計(jì)算反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度和O2的轉(zhuǎn)化率。（此溫度下不考慮O2與NO的反應(yīng)。計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）_____________

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【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機(jī)化工原料。丙烷直接脫氫制丙烯發(fā)生的主要反應(yīng)及能量變化如圖：

回答下列問題：

（1）丙烷直接脫氫制丙烯為強(qiáng)吸熱過程，該反應(yīng)必須在高溫下進(jìn)行，但溫度越高副反應(yīng)進(jìn)行程度越大，同時(shí)還會降低催化劑的活性和選擇性。

①為提供反應(yīng)所需熱量，恒壓時(shí)若向原料氣中摻入水蒸氣，則K(主反應(yīng))___(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②溫度升高，副反應(yīng)更容易發(fā)生的主要原因是_______。

（2）如圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(圖中的壓強(qiáng)p1、p2分別為1×104 Pa和1×105 Pa)。

①1×104 Pa時(shí)，如圖中表示丙烯的曲線是____(填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。

②1×105Pa、500℃時(shí)，若只發(fā)生上述主反應(yīng)和副反應(yīng)，則達(dá)平衡時(shí)，丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯的轉(zhuǎn)化率為____。

（3）為克服丙烷直接脫氫法的缺點(diǎn)，科學(xué)家探索出在無機(jī)膜反應(yīng)器中進(jìn)行丙烷脫氫制丙烯的技術(shù)。在膜反應(yīng)器中，利用特定功能膜將生成的氫氣從反應(yīng)區(qū)一側(cè)有選擇性地及時(shí)移走。與丙烷直接脫氫法相比，該方法的優(yōu)點(diǎn)是__________。

（4）利用CO2的弱氧化性，開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑，其反應(yīng)機(jī)理如圖。

已知：CO和H2的燃燒熱分別為△H =－283.0kJ/mol、△H =－285.8kJ/mol。

①反應(yīng)（�。┑幕瘜W(xué)方程式為_____。

②25℃時(shí)，該工藝總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________。

③該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭，維持催化劑活性，原因是_______。

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