精英家教網(wǎng)硫及其化合物在自然界中廣泛存在,運(yùn)用相關(guān)原理回答下列問(wèn)題:
(1)如圖表示一定溫度下,向體積為10L的密閉容器中充入1molO2和一定量的SO2后,SO2和SO3(g)的濃度隨時(shí)間變化的情況.
①該溫度下,從反應(yīng)開(kāi)始至平衡時(shí)氧氣的平均反應(yīng)速率是
 
;
②該溫度下,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的平衡常數(shù)為
 

(2)以黃銅礦(主要成分CuFeS2)為原料,經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜進(jìn)入爐渣,將銅元素還原為銅.發(fā)生的主要反應(yīng)為:
2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ?mol-1
2Cu2O(s)+Cu2S (s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ?mol-1
①“焙燒”時(shí),通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeS,其物質(zhì)的量比為1:2)和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 

②在熔煉中,Cu2S與等物質(zhì)的量的O2反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為:
 
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(3)用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實(shí)際意義,將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個(gè)重要內(nèi)容.如圖,是電解產(chǎn)生多硫化物的實(shí)驗(yàn)裝置:
①已知陽(yáng)極的反應(yīng)為:(x+1)S2-═SxS2-+2xe-,則陰極的電極反應(yīng)式是:
 
.當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時(shí),產(chǎn)生的氣體體積為
 
(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).
②將Na2S?9H2O溶于水中配制硫化物溶液時(shí),通常是在氮?dú)鈿夥障氯芙猓湓蚴牵ㄓ秒x子反應(yīng)方程式表示):
 
分析:(1)①根據(jù)v=
△c
△t
來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率;
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的三行式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù);
(2)①根據(jù)信息確定化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,進(jìn)而書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式;
②利用蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變;
(3)①根據(jù)電解池的工作原理:陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),陽(yáng)極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)來(lái)回答;
②硫離子具有強(qiáng)的還原性,易被氧氣氧化為硫單質(zhì),據(jù)此來(lái)回答.
解答:解:(1)①開(kāi)始至平衡時(shí)二氧化硫的平均反應(yīng)速率是v=
△c
△t
=
2.0mol-0.2mol
10L
10min
=1.8×10-2mol?L?1?min?1,化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式的系數(shù)之比,所以開(kāi)始至平衡時(shí)氧氣的平均反應(yīng)速率是v=9×10-3mol?L?1?min?1,故答案為:9×10-3mol?L?1?min?1;
②根據(jù)圖示內(nèi)容知道:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
    初始濃度:0.2       0.1      0
    變化濃度:0.18       0.09     0.18
    平衡濃度:0.02      0.01       0.18
則K=
c2(SO3)
c2(SO2)?c(O2)
=
0.182
0.022×0.01
=8.1×103L?mol?1
故答案為:8.1×103 L?mol?1;
(2)①根據(jù)信息:“焙燒”時(shí),通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeS,其物質(zhì)的量比為1:2)和SO2,知道反應(yīng)物是黃銅礦和氧氣,產(chǎn)物是
Cu2S和FeS,其物質(zhì)的量比為1:2,即方程式為:2CuFeS2+O2
 高溫 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2,故答案為:2CuFeS2+O2
 高溫 
.
 
Cu2S+2FeS+SO2;
②已知:A、2Cu2S(s)+3O2(g)═2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-768.2kJ?mol-1,B、2Cu2O(s)+Cu2S (s)═6Cu(s)+SO2(g)△H=+116.0kJ?mol-1
則Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)可以是
1
3
(A+B)
,即△H=
1
3
×(116.0kJ?mol-1-768.2kJ?mol-1)=-217.4 kJ?mol-1,
故答案為:Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)△H=-217.4 kJ?mol-1
(3)①陰極上是陽(yáng)離子氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即2H++2e-=H2↑,當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時(shí),產(chǎn)生的氣體0.5xmol,體積為0.5xmol×22.4L/mol=11.2xL,
故答案為:2H++2e-=H2↑;11.2xL;
②硫化鈉中的硫離子具有強(qiáng)的還原性,易被氧氣氧化為硫單質(zhì),配制時(shí)要隔絕氧氣,可用氮?dú)鈿饬,即?S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-,故答案為:2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查學(xué)生熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡等方面的知識(shí),注意知識(shí)的歸納和整理是解題關(guān)鍵,難度不大.
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

(19分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。

(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H       0(填“>”或“<”);若在恒溫、恒

壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡         移動(dòng)(填“向左”、“向右”或 “不”);

若在固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),起始時(shí)SO2和O2分別為1mol和0.5mol,達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。則從SO3開(kāi)始進(jìn)行反應(yīng),在相同條件下,欲使平衡時(shí)各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同,則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量     ,轉(zhuǎn)化率為            

②若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1      K2;若反應(yīng)進(jìn)行到狀

態(tài)D時(shí),           (填“>”、“<”或“=”)

(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①寫(xiě)出自然界固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式:                         

②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下,將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液中顯中性,則c(NH4+       c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式           。

(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的現(xiàn)象是            ,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示)                             。

(已知25°C時(shí)

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010年浙江省慈溪中學(xué)高二第二學(xué)期期中考試(1—3班)化學(xué)試題 題型:填空題

(19分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H       0(填“>”或“<”);若在恒溫、恒
壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡        移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);
若在固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),起始時(shí)SO2和O2分別為1mol和0.5mol,達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。則從SO3開(kāi)始進(jìn)行反應(yīng),在相同條件下,欲使平衡時(shí)各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同,則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量     ,轉(zhuǎn)化率為           
②若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1      K2;若反應(yīng)進(jìn)行到狀
態(tài)D時(shí),           (填“>”、“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
①寫(xiě)出自然界固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式:                         。
②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下,將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液中顯中性,則c(NH4+      c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式           。
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的現(xiàn)象是            ,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示)                             
(已知25°C時(shí)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2014屆河南省高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

硫及其化合物在自然界普遍存在、容易轉(zhuǎn)化。

Ⅰ.火山噴發(fā)、生物質(zhì)降解時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體H2S、SO2等進(jìn)入大氣后,因一些自然轉(zhuǎn)化而得以消除。如

(1)H2S和SO2分子碰撞時(shí),污染會(huì)降低。反應(yīng)方程式為_(kāi)________________________。

(2)H2S在常溫下,會(huì)被空氣逐漸氧化,反應(yīng)方程式為_(kāi)________________________。

(3)SO2在飄塵催化下,會(huì)被空氣氧化為SO3,遇水生成硫酸,硫酸遇石灰?guī)r轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的石膏礦物(CaSO4·2H2O)。SO2被氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。

在環(huán)保措施上,這會(huì)給我們帶來(lái)“師法自然”的啟示。

Ⅱ.人為過(guò)度排放二氧化硫等,會(huì)超出自然凈化吸收能力,帶來(lái)嚴(yán)重環(huán)境污染!笆-石膏法”和“燒堿法”是工業(yè)上常用的工業(yè)煙氣脫硫法。

(4)“石灰-石膏法”吸收二氧化硫的流程為:

 

由SO2等生成石膏的總化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________。

(5)“燒堿法”是用氫氧化鈉濃溶液吸收含二氧化硫的煙氣,其優(yōu)點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________。但燒堿的價(jià)格較貴(石灰0.36元/kg,燒堿2.90元/kg)。

(6)若將“石灰-石膏法” 和“燒堿法”結(jié)合起來(lái)對(duì)煙氣脫硫,則會(huì)產(chǎn)生快速高效低成本無(wú)污染的好效果,最終仍得到石膏產(chǎn)品。請(qǐng)?jiān)谙铝辛鞒虉D的①~④處填寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式:

 

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東省威海市高三5月模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

硫及其化合物在自然界中廣泛存在,運(yùn)用相關(guān)

原理回答下列問(wèn)題:

(1)如圖表示一定溫度下,向體積為10L的密閉容器中充入1molO2和一定量的SO2后,SO2和SO3(g)的濃度隨時(shí)間變化的情況。

①該溫度下,從反應(yīng)開(kāi)始至平衡時(shí)氧氣的平均反應(yīng)速率是      

②該溫度下,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為               。

(2)以黃銅礦(主要成分CuFeS2)為原料,經(jīng)焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關(guān)雜質(zhì)進(jìn)入爐渣,將銅元素還原為銅。發(fā)生的主要反應(yīng)為:

2Cu2S(s)+3O2(g) = 2Cu2O(s)+2SO2(g)  △H =-768.2 kJ·mol1

2Cu2O(s)+ Cu2S (s) = 6Cu(s)+SO2(g)  △H =+116.0 kJ·mol1

①“焙燒”時(shí),通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeS,其物質(zhì)的量比為1:2)和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:               。

②在熔煉中,Cu2S與等物質(zhì)的量的O2反應(yīng)生成Cu的熱化學(xué)方程式為:       。

(3)用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實(shí)際意義,將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個(gè)重要內(nèi)容。

如圖,是電解產(chǎn)生多硫化物的實(shí)驗(yàn)裝置:

①已知陽(yáng)極的反應(yīng)為:(x+1)S2=SxS2+2xe,則陰極的電極反應(yīng)式是:                   。

當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時(shí),產(chǎn)生的氣體體積為         (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時(shí),通常是在氮?dú)鈿夥障氯芙。其原因是(用離子反應(yīng)方程式表示):              。

 

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