【題目】SO2的含量是空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中一項(xiàng)重要檢測(cè)指標(biāo),請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題.
(1)工業(yè)制硫酸過(guò)程中,SO2催化氧化的原理為: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
T℃時(shí),向某密閉容器中充入一定SO2(g)和O2(g),發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖1所示.
①a、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K(a)K(b)(填“>”、“<”或“=”,下同),SO2濃度c(a)c(b).
②c點(diǎn)時(shí),反應(yīng)速率v(正)v(逆) .
(2)電化學(xué)法處理SO2 . 硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)分離后,可用于制備硫酸,同時(shí)獲得電能,裝置如圖2所示(電極均為惰性材料):
①M(fèi)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 .
②若使該裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到2.0A,理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為L(已知:1個(gè)e﹣所帶電量為1.6×10﹣19C).
(3)溶液法處理SO2 . 已知常溫下H2SO3和H2CO3的電離常數(shù)如表所示:
電離常數(shù) | K1 | K2 |
H2SO3 | 1.3×10﹣2 | 6.3×10﹣8 |
H2CO3 | 4.2×10﹣7 | 5.6×10﹣11 |
常溫下,將SO2緩慢通入100mL 0.2molL﹣1的Na2CO3溶液中,當(dāng)通入448mLSO2時(shí)(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,下同),發(fā)生的離子方程式為;當(dāng)通入896mLSO2時(shí),所得溶液呈弱酸性,溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>
【答案】
(1)=;>;<
(2)SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣;0.014
(3)SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣;c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣)
【解析】解:(1)①平衡常數(shù)隨溫度變化,溫度不變,平衡常數(shù)不變,所以K(a)=K(b),由圖象可知壓強(qiáng)越大SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)越大,所以b點(diǎn)SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率比a點(diǎn)大,則SO2濃度c(a)>c(b), 所以答案是:=;>;
②根據(jù)圖象可知c點(diǎn)在平衡點(diǎn)上方,所以要達(dá)到平衡要向下移動(dòng)即減小SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率即逆向移動(dòng),則v(正)<v(逆),
所以答案是:<;(2)①該裝置是原電池,反應(yīng)原理為二氧化硫、氧氣和水反應(yīng)生成硫酸,通入氧氣的N電極是正極,原電池放電時(shí),氫離子由負(fù)極移向正極,正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為:O2+4e﹣+4H+=2H2O,負(fù)極M上,二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸,電極反應(yīng)式為:SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣ ,
所以答案是:SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣;
②根據(jù)Q=It=2A×60s=120C,N= = =7.5×1020個(gè),由
SO2~~~~ | 2e﹣ |
22.4 | 2×6.02×1023 |
V | 7.5×1020 |
V= ≈0.014L,
所以答案是:0.014;(3)將當(dāng)通入448mL即 =0.02molSO2緩慢通入100mL 0.2molL﹣1即0.1×0.2=0.02mol的Na2CO3溶液中時(shí),則按1:1反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和碳酸氫鈉,離子方程式為:SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣;當(dāng)通入896mL即 =0.04molSO2時(shí),則按2:1反應(yīng)生成亞硫酸鈉、水和二氧化碳,則所得溶液即為亞硫酸鈉溶液,電離大于水解顯酸性,所以溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣),
所以答案是:SO2+H2O+CO32﹣=HCO3﹣+HSO3﹣;c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣).
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計(jì)算是解答本題的根本,需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是我國(guó)化學(xué)家近年來(lái)合成的兩種聚乙炔衍生物分子的結(jié)構(gòu)式.
下列說(shuō)法正確的是( )
A.A和B均能在一定條件下水解,且水解均生成兩種產(chǎn)物
B.A水解生成的高分子化合物中所有碳原子一定共面
C.A和B的鏈節(jié)中均含有2個(gè)以上手性碳原子
D.1molA和B各與熱堿液反應(yīng),均最多消耗2n mol NaOH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知有如圖所示物質(zhì)相互轉(zhuǎn)換關(guān)系
試回答:
(1)寫(xiě)出B的化學(xué)式 , D的化學(xué)式;
(2)寫(xiě)出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式;
(3)向G溶液中加入A的離子方程式;
向G溶液中加入銅片的離子方程式;
(4)簡(jiǎn)述B溶液中陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用芳香烴X和烯烴Y可以合成紫外線吸收劑BAD. 已知:G不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B遇FeCl3溶液顯紫色,C到D的過(guò)程為引入羧基(﹣COOH)的反應(yīng).其中BAD結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
BAD的合成路線如下:
試回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式Y(jié)D .
(2)屬于加成反應(yīng)的有(填數(shù)字序號(hào)) .
(3)1molBAD最多可與含molNaOH的溶液完全反應(yīng).
(4)寫(xiě)出方程式反應(yīng)④ . F+E .
(5)E有多種同分異構(gòu)體,判斷符合下列要求的同分異構(gòu)體數(shù)目為種. ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②遇FeCl3溶液顯紫色③核磁共振氫譜圖中有四個(gè)吸收峰.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述不正確的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn) | 現(xiàn)象 |
A | 加熱放在坩堝中的小塊鈉 | 鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時(shí),火焰為黃色,燃燒后,生成淡黃色固體 |
B | 在酒精燈上加熱鋁箔 | 鋁箔熔化,失去光澤,熔化的鋁并不滴落,好像有一層膜兜著 |
C | 點(diǎn)燃的鎂條伸入盛有O2的集氣瓶(底部鋪有少量細(xì)沙)中 | 鎂條繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼白光放出大量熱量,生成白色固體 |
D | 在空氣中久置的鋁條放入NaOH溶液中 | 立刻產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡,鋁條逐漸變細(xì),鋁條逐漸發(fā)熱 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在下列反應(yīng)中, HCl 作氧化劑的是( )
A. NaOH+HCl=NaCl+H2O
B. Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C. MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
D. CuO+2HCl=CuCl2+H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是:
A. 工業(yè)上是通過(guò)電解氯化鋁、氯化鎂制備金屬鋁和鎂的
B. 石油經(jīng)過(guò)減壓分餾主要得到C5 ~ C11的汽油制品
C. 將重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以獲取汽油等產(chǎn)品
D. 有機(jī)玻璃是將普通硅酸鹽玻璃中加入一些有機(jī)物混合而成
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫時(shí)10mL某氣態(tài)烴與過(guò)量氧氣混合,完全燃燒后的產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸,再恢復(fù)到室溫,氣體體積減少了30mL,剩余氣體再通過(guò)苛性鈉溶液,體積又減少了30mL.求氣態(tài)烴的分子式及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式.
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