【題目】硫及其化合物在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中發(fā)揮重要作用。

(1)可以通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由硫化氫分解制備氫氣。

SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq) H1=—151.5kJ·mol-1

2HI(aq)==H2(g)+I2(s) H2=+110kJ·mol-1

H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I) H3=+65kJ·mol-1

熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺的熱化學(xué)方程式為_________________。

(2)硫酸廠尾氣中含有大量SO2,為提高其利用率可用圖1所示裝置(電極均為惰性電極)將其吸收,而鋰磺酰氯(Li—SO2C12)電池可作為電源電解制備Ni(H2PO2)2(2)。已知電池反應(yīng)為:2Li+SO2C12=2LiCl+SO2

①圖1中:a為直流電源的______(負(fù)”),其陰極的電極反應(yīng)式為_____。

SO2C12分子中S原子的雜化方式為____________________。

③鋰磺酰氯電池的正極反應(yīng)式為_______________________

④圖2中膜a______交換膜(陽(yáng)離子陰離子下同),膜c_________交換膜。不銹鋼電極的電極反應(yīng)式為_______________________________。

(3)二氧化硫的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)。

已知:標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) ,其中為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(1×105Pa),p(SO3)、p(O2)p(SO2)為各組分的平衡分壓,如p(SO3)=x(SO3)p,p為平衡總壓,x(SO3)為平衡系統(tǒng)中SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。SO2O2起始物質(zhì)的量之比為21,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,SO3的平衡產(chǎn)率為,則_______(用含的最簡(jiǎn)式表示)。

【答案】H2S(g) =H2(g)S(s) H=+23.5 kJ ·mol1 2HSO32e2H+= S2O422H2O sp3 SO2Cl22e=2ClSO2 陽(yáng)離子 陽(yáng)離子 2H2O2e=H22OH

【解析】

1)根據(jù)已知焓變的熱化學(xué)方程式推導(dǎo)所求反應(yīng),再根據(jù)蓋斯定律求H;

2)①根據(jù)圖1右邊的S元素化合價(jià)變化判斷極性,當(dāng)原電池與電解池相連時(shí),電源正極與電解池陽(yáng)極相連,即可判斷電極a極性;由于陰極為HSO3放電生成S2O42,根據(jù)電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)技巧書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式;

②根據(jù)SO2Cl2S原子的電子排布,結(jié)合電子式可知,S原子最外層無(wú)孤對(duì)電子,即可知S原子的雜化方式;

③先寫(xiě)出鋰-磺酰氯電池的負(fù)極反應(yīng)式,利用總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式即可得出正極反應(yīng)式;

④結(jié)合交換膜的作用:只允許某種離子通過(guò),目的為促進(jìn)某種產(chǎn)物的生成,由于電解目的為制備NiH2PO22,則Ⅰ室鎳電極需放電溶解作陽(yáng)極,產(chǎn)生的鎳離子需要進(jìn)入Ⅱ室形成產(chǎn)品,即可知膜a的類型,不銹鋼作陰極,需要H放電,則Ⅲ室中的H需移向Ⅳ室,不銹鋼電極為水中的H放電產(chǎn)生H2,結(jié)合電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)技巧可得不銹鋼電極的電極反應(yīng)式;

3)由于SO2O2起始物質(zhì)的量之比為21,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,SO3的平衡產(chǎn)率為ω,則可得出SO3的變化量為,列三段式,分別求出平衡時(shí)各物質(zhì)的分壓,代入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)中即可的結(jié)果。

1)反應(yīng)③+反應(yīng)①可消去H2SO4,最后再加上反應(yīng)②消去I2即可得出硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺的熱化學(xué)方程式,H2Sg═H2g+SsH,結(jié)合蓋斯定律:H=H3H1H2=65kJ·mol1+110kJ·mol1-151.5kJ·mol1=+23.5kJ·mol1,故答案為:H2Sg═H2g+SsH=+23.5kJ·mol1;

2)①由圖1可知,右邊電極反應(yīng)為HSO3反應(yīng)生成S2O42,S元素化合價(jià)降低,所以右邊為電解池的陰極,左邊則為電解池的陽(yáng)極,又因?yàn)殛?yáng)極與電源正極相連,所以a為直流電源的正極,結(jié)合電極方程式書(shū)寫(xiě)原則:電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒;陰極的電極反應(yīng)式為2HSO3+2e+2H=S2O42+2H2O,故答案為:正;2HSO3+2e+2H=S2O42+2H2O

SO2Cl2分子中S原子無(wú)孤對(duì)電子,所以S原子的雜化方式為sp3,故答案為:sp3;

③鋰-磺酰氯電池的負(fù)極為Li-e=Li,已知電池反應(yīng)為:2Li+SO2Cl2═2LiCl+SO2,則總反應(yīng)-負(fù)極反應(yīng)即可得出正極反應(yīng)為:SO2Cl2+2e═2Cl+SO2,故答案為:SO2Cl2+2e═2Cl+SO2;

④根據(jù)電解目的:制備NiH2PO22,可知Ⅰ室中的鎳電極做陽(yáng)極放電溶解形成Ni2,Ni2需要向右移動(dòng)進(jìn)入產(chǎn)品室形成產(chǎn)品,所以膜a為陽(yáng)離子交換膜,不銹鋼為電解池陰極,需要溶液中的陽(yáng)離子放電,則Ⅲ室中的H主要通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入Ⅳ室,所以膜c為陽(yáng)離子交換膜,不銹鋼的電極反應(yīng)為H2O中的H放電產(chǎn)生H2,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e═H2↑+2OH,故答案為:陽(yáng)離子;陽(yáng)離子;2H2O+2e═H2↑+2OH

3)已知:標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),整理得Kθ= SO2O2起始物質(zhì)的量之比為21SO3的平衡產(chǎn)率為ω,則SO3的變化量為,列三段式如下:

pO2= ,

pSO2= ,

pSO3= ,

又因?yàn)?/span>p=pθ,則Kθ=,故答案為: 。

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】在某溫度下,可逆反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的平衡常數(shù)為K,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值相同,符號(hào)相反

B.升高溫度,K值增大

C.K越大,說(shuō)明該反應(yīng)的進(jìn)行程度越大,轉(zhuǎn)化率越高

D.該反應(yīng)的K

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有關(guān)圖所示原電池的敘述正確的是

A.電流沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag

B.正極的電極反應(yīng)是AgeAg

C.Cu片上發(fā)生還原反應(yīng),Ag片上發(fā)生氧化反應(yīng)

D.反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽(yáng)離子移向Cu(NO3)2溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,ab是石墨電極,通電一段時(shí)間后,b極附近溶液顯紅色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

A.X極是電源正極,Y極是電源負(fù)極B.Cu電極上增重6.4g時(shí),b極產(chǎn)生2.24 L氣體

C.電解過(guò)程中CuSO4溶液的pH逐漸減小D.a極的電極反應(yīng)式為2Cl―2eCl2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】CF3COOH水溶液中將甲烷直接轉(zhuǎn)化為CH3OH的反應(yīng)機(jī)理如圖,下列說(shuō)法正確的是

A.所含部分元素第一電離能:C<N<O<F

B.反應(yīng)③的氧化劑為對(duì)苯二酚

C.此法由甲烷制取甲醇的方程式為:2CH4+O22CH3OH

D.均可以與濃溴水反應(yīng),且反應(yīng)類型相同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H

反應(yīng)1Fe2O3(s)+3C(石墨,s) 2Fe(s)+3CO(g) H 1

反應(yīng)2C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) H 2

①△H=__(用含H1H2代數(shù)式表示)

②保持溫度不變,在恒容容器中進(jìn)行反應(yīng)1,達(dá)到平衡狀態(tài),再次充入一定量的CO(Fe足量),則平衡__移動(dòng)(正向逆向),達(dá)到新平衡后c(CO)__(變大、變小不變”)

2)氯化銨常用作除銹劑,其水溶液呈酸性的原因是__。

3)硫酸鋁水解的離子方程式是__,為了抑制其水解,配制時(shí)可以加入少量的__

4)泡沫滅火器中裝的滅火劑主要包括硫酸鋁溶液、碳酸氫鈉溶液。泡沫滅火器內(nèi)置的玻璃筒應(yīng)裝__溶液,外部的鐵筒裝另一種溶液。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】五氧化二釩(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以含釩廢料(含有V2O3、CuO、MnOSiO2、有機(jī)物)為原料制備V2O5的工藝流程如圖所示。

已知:Ⅰ.含釩離子在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如下表所示。

pH

46

68

810

1012

主要存在形式

VO2+

VO3-

V2O74-

VO43-

.25℃時(shí),部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表所示。

難溶電解質(zhì)

Cu(OH)2

Mn(OH)2

溶度積常數(shù)(Ksp)

4.8×10-20

4×10-14

.25℃時(shí),NH4VO3的溶解度為0.4gL-1;70℃時(shí),NH4VO3的溶解度為63gL-1。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1焙燒的目的是___。

2)濾渣1的用途為___(任寫(xiě)一種)。

3調(diào)pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外,還有___;調(diào)節(jié)pH7時(shí),Cu2+是否沉淀完全?___。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,當(dāng)溶液中離子濃度小于10-5molL-1時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全)

4沉錳時(shí),需將溫度控制在70℃左右,溫度不能過(guò)高或過(guò)低的原因?yàn)?/span>___

5濃縮結(jié)晶后,需對(duì)所得NH4VO3進(jìn)行洗滌、干燥。洗滌劑宜選用___;證明NH4VO3已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為___

6煅燒時(shí),生成無(wú)污染性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氫可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH0

1)若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過(guò)程變化關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的△H=__kJ/mol。(用含a、b的式子表示)

2)幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示,實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述反應(yīng)的△H=-76kJ/mol,則表中的x=__。

化學(xué)鍵

C=O

H—H

C=C

C—H

H—O

鍵能/kJ·mol-1

x

436

612

414

464

3)向1L恒容密閉容器中通入1molCO2nmolH2,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率αCO2)與反應(yīng)溫度T、壓強(qiáng)P的關(guān)系如圖所示。

P1___P2(填“>”、“<”“=”,下同)。

②平衡常數(shù)KB__KC。

③若B點(diǎn)時(shí)投料比=3,則平衡常數(shù)KB=__(代入數(shù)據(jù)列出算式即可,不用化簡(jiǎn))。

④其他條件不變時(shí),能同時(shí)滿足增大反應(yīng)速率和提高CO2轉(zhuǎn)化率的措施是___。

A.將產(chǎn)物從體系不斷分離出去 B.給體系升溫

C.給體系加壓 D.增大H2的濃度

4)①以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,利用太陽(yáng)能電池將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯的工作原理如圖所示。則M極上的電極反應(yīng)式為___。

②已知乙烯也能做燃料電池,當(dāng)消耗標(biāo)況下2.24L乙烯時(shí),導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為__

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某石油化工產(chǎn)品X的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列判斷不正確的是(

A. X可以發(fā)生加聚反應(yīng)B. Y能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

C. ZCH3OCH3互為同分異構(gòu)體D. W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOC2H5

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