【題目】直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。工業(yè)上常采用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。

(1)下圖所示:1mol CH4完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和1mol S(g)燃燒的能量變化。

在催化劑作用下,CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________

(2)焦炭催化還原二氧化硫的化學(xué)方程式為2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定壓強(qiáng)下,向1L密閉容器中充入足量的焦炭和1molSO2發(fā)生反應(yīng),測(cè)得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示:

①A、B、C、D四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)中,達(dá)到平衡狀態(tài)的有_____________(填字母)。

②該反應(yīng)的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。

③下列措施能夠增大SO2平衡轉(zhuǎn)化率的是______________

A.降低溫度 B.增加C的量 C.減小容器體積 D.添加高效催化劑

(3)用氨水吸收SO2。25℃時(shí),將含SO2的煙氣通入一定濃度的氨水中,當(dāng)溶液顯中性時(shí),溶液中的=_____________。(已知25℃,Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8 )

(4)當(dāng)吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液,用如圖所示裝置電解所得NH4HSO4溶液可制得強(qiáng)氧化劑(NH4)2S2O8,請(qǐng)寫出電解NH4HSO4溶液的化學(xué)方程式_______________。

【答案】CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=+352 kJ·mol-1 C < A 0.62 2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2

【解析】

(1)根據(jù)圖像信息結(jié)合蓋斯定律進(jìn)行推算;

(2) ①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,據(jù)此進(jìn)行判斷;

②從圖像可出,升高溫度,SO2的生成速率增加較快,反應(yīng)逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),H<0;

③A、針對(duì)于可逆反應(yīng)2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),H<0;降低溫度,平衡右移,SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大;

B、C為純固體,改變其用量,速率不變,平衡不移動(dòng),SO2平衡轉(zhuǎn)化率不變;

C、減小容器體積,增大壓強(qiáng),平衡左移,SO2平衡轉(zhuǎn)化率減;

D、添加高效催化劑,只能加快反應(yīng)速率,平衡不動(dòng),SO2平衡轉(zhuǎn)化率不變;

(3)根據(jù)電離平衡常數(shù)的公式進(jìn)行計(jì)算,Ka2(H2SO3)=,=;

(4) NH4HSO4中硫元素為+6價(jià),(NH4)2S2O8中硫元素為+7價(jià),陽(yáng)極SO42-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2O82-,陰極H+得到電子被還原為氫氣。

(1)根據(jù)圖像可知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=Ea1-Ea2=126kJ/mol-928kJ/mol=-802kJ/mol;S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-577 kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律可知①×2即得到CH4SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)H=+352 kJ/mol;正確答案:CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(g) H=+352 kJ/mol。

(2) ①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;因此A點(diǎn)時(shí),SO2的生成速率與S2(g)的生成速率相等,不符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài);B點(diǎn)時(shí)SO2的生成速率與S2(g)的生成速率不相等,但不符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài);C點(diǎn)SO2的生成速率與S2(g)的生成速率之比為2:1,符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,達(dá)到平衡狀態(tài);D點(diǎn)時(shí),SO2的生成速率與S2(g)的生成速率不是2倍關(guān)系,不符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài);答案選C;

②從圖像可出,升高溫度,SO2的生成速率增加較快,反應(yīng)逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),H<0;

③A、針對(duì)于可逆反應(yīng)2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),H<0;降低溫度,平衡右移,SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)A正確;

B、C為純固體,改變其用量,速率不變,平衡不移動(dòng),SO2平衡轉(zhuǎn)化率不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C、減小容器體積,增大壓強(qiáng),平衡左移,SO2平衡轉(zhuǎn)化率減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D、添加高效催化劑,只能加快反應(yīng)速率,平衡不動(dòng),SO2平衡轉(zhuǎn)化率不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

答案選A;

(3)25℃時(shí),將含SO2的煙氣通入該氨水中,當(dāng)溶液顯中性時(shí),c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,亞硫酸氫根離子電離平衡常數(shù)Ka2(H2SO3)=,===0.62;

() NH4HSO4中硫元素為+6價(jià),(NH4)2S2O8中硫元素為+7價(jià),陽(yáng)極SO42-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2O82-,陰極H+得到電子被還原為氫氣,電解NH4HSO4溶液的化學(xué)方程式2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2;正確答案:2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑。

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】O3是一種常見的綠色氧化劑,可由臭氧發(fā)生器(原理如圖)電解稀硫酸制得。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 電極a為陰極

B. a極的電極反應(yīng)為O2+4H++4e-===2H2O

C. 電解一段時(shí)間后b極周圍的pH下降

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)有5.6LO2反應(yīng)時(shí),收集到O2和O3混合氣體4.48L,O3的體積分?jǐn)?shù)為80%

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】由兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)以共有環(huán)邊的方式相互稠合的多環(huán)芳香烴稱為稠環(huán)芳香烴。下列橢圓烯也屬于稠環(huán)芳香烴。

①     ② 

據(jù)此回答下列問(wèn)題:

(1)已知橢圓烯①的分子式為C24 H12,則橢圓烯②的分子式為_________________。

(2)上述橢圓烯的一氯取代物各有幾種同分異構(gòu)體?①有_______種,②有_______種。

(3)假如上述橢圓烯可以和氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和脂環(huán)烴,則加氫后的生成物分子中所有的碳原子是否仍在同一平面內(nèi)?____________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法的是

A.合金具有優(yōu)良性能,可用于制造新型金屬材料

B.氧化鐵俗稱鐵紅,可用作紅色油漆和外墻涂料

C.二氧化硫具有漂白性,常用來(lái)漂白食品

D.A12O3可用作耐高溫材料,A1(OH)3可用于中和過(guò)多的胃酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確的是

A.將混有HC1氣體的CO2通入裝有飽和碳酸鈉溶液的洗氣瓶,可除去HC1

B.用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO

C.將碘水倒入分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中

D.SO2通入KMnO4酸性溶液證明SO2具有還原性

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)上以濃縮海水為原料提取溴的部分流程如右圖:下列說(shuō)法正確的是

A. 海水需要濃縮,是因?yàn)楹K械?/span>Br2含量較低

B. 熱空氣的作用是將多余的Cl2吹出

C. 吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)是3Br2+3CO32=5Br-+BrO3+3CO2

D. 反應(yīng)釜2中發(fā)生的反應(yīng)是5Br-+BrO3+3H2O=3Br2+6OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】分子式為C2H4O2的有機(jī)化合物A具有如下性質(zhì):

ANa → 迅速產(chǎn)生氣泡;

ACH3CH2OH 有香味的物質(zhì)。

(1)根據(jù)上述信息,對(duì)該化合物可做出的判斷是_________(填字母)。

A.一定含有—OH B.一定含有—COOH

C.有機(jī)化合物A為乙醇 D.有機(jī)化合物A為乙酸

(2)A與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________

(3)化合物ACH3CH2OH反應(yīng)生成的有香味的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。

(4)有機(jī)化合物B的分子式為C2H4O3,與Na反應(yīng)迅速產(chǎn)生H2,且1 mol B與足量Na反應(yīng)放出1 mol H2,則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】AB反應(yīng)生成C,假定反應(yīng)由AB開始,它們的初始濃度均為1.0mol·L-1。反應(yīng)進(jìn)行2minA的濃度為0.8 mol·L-1,B的濃度為0.6 mol·L-1,C的濃度為0.6 mol·L-1。

2min內(nèi)的平均速率為V(A)=_________,V(B)=________,V(C)=________;

V(A)V(B)V(C)=___________________;

⑶該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_______________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】人、噬菌體、禽流感病毒中參與構(gòu)成核酸的堿基種類數(shù)分別是

A. 4、4、5 B. 54、4 C. 45、4 D. 54、5

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案