17.鋁和硫的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用.
(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
2Al
2O
3(s)+2AlCl
3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol
-13AlCl(g)=2Al(l)+AlCl
3(g)△H=b kJ•mol
-1反應(yīng)Al
2O
3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=0.5a+bkJ•mol
-1(用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag
2O電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖1所示:
請(qǐng)寫出該電池正極反應(yīng)式Ag
2O+2e
-+H
2O=2Ag+2OH
-;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300mlNaCl溶液(過量),陽極的電極反應(yīng)式為2Cl
--2e
-=Cl
2↑,電解反應(yīng)的離子方程式為2Cl
-+2H
2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$C1
2↑+H
2↑+2OH
-,消耗27mg Al后溶液的pH=12 (不考慮溶液體積的變化).
(3)硫酸的年產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家的無機(jī)化工水平.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的流程中存在反應(yīng):2SO
2(g)+O
2(g)?2SO
3(g).反應(yīng)體系中SO
3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖2所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)).下列說法正確的是de
a.若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡不移動(dòng)
b.若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通入SO
3(g),壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng)
c.B點(diǎn)、C點(diǎn)反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K
1、K
2,則K
1<K
2d.在A點(diǎn)時(shí),消耗1mol SO
2必定同時(shí)消耗1mol SO
3e.在D點(diǎn)時(shí),v
正>v
逆.