【題目】煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)

請回答下列問題:

(1)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是__________。

A. B.

C. D.

(2)在溫度、容積相同且不變的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表(已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=196.6kJ·mol-1) 則:

容器

(>,=,<)

A.2c1_____c3

B.a+b_____196.6

C.2p2____p3

D.α1+α3___1

反應(yīng)物投入量

2mol SO2、1mol O2

2mol SO3

4mol SO3

SO3的濃度 (mol·L-1)

C1

C2

C3

反應(yīng)的能量變化

放出a kJ

吸收b kJ

吸收c kJ

體系壓強

P1

P2

P3

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

α1

α2

α3

(3)“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入氨水中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關(guān)系如圖所示。

請寫出a點時n(HSO3-):n(H2SO3)=______b點時溶液pH=7,n(NH4+):n(HSO3-)=_____。

(4)催化氧化法去除NO,一定條件下,NH3消除NO污染,其反應(yīng)原理為4NH3+6NO 5N2+ 6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4:l、3:l1:3,得到NO脫除率曲線如圖所示:

①曲線c對應(yīng)NH3NO的物質(zhì)的量之比是__________。

②曲線aNO的起始濃度為6×10-4mg/m3,A點到B點經(jīng)過0.8s,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為__________mg/(m3·s)

(5)已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,0.4mol/L Na2SO4的溶液中加入足量BaCO3粉末(忽略體積變化),充分攪拌,發(fā)生反應(yīng)SO42- (aq)+BaCO3(s) BaSO4 (s)+CO32-(aq) 靜置后沉淀轉(zhuǎn)化達到平衡。此時溶液中的c(SO42-)=____mol·L-1(保留小數(shù)點后兩位).

【答案】D < = > < 1:1 3:1 1:3 1.5×10-4 0.02

【解析】

1)反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),生成物物的總能量高于反應(yīng)物,反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),生成物的總能量低于反應(yīng)物,由反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2)可知,反應(yīng)活化能小于反應(yīng)

2)由表格數(shù)據(jù)可知,甲容器與乙容器是等效平衡,丙容器可以視為在乙的基礎(chǔ)上壓強增大一倍,平衡向正反應(yīng)方向移動;

3)根據(jù)圖象可知a點時兩個比值相等,b點時溶液pH=7,根據(jù)電荷守恒可知nNH4+=nHSO3-+2nSO32-),又根據(jù)圖象曲線可知,nHSO3-=nSO32-),則nNH4+):nHSO3-=12):1=31

4由化學平衡移動原理可知,相同溫度時,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比越大,NO脫除率越大;

由圖給數(shù)據(jù)計算可得;

由反應(yīng)方程式可知=,由題給數(shù)據(jù)計算可得。

1)反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),生成物物的總能量高于反應(yīng)物,反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),生成物的總能量低于反應(yīng)物,則AB錯誤;由反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2)可知,反應(yīng)活化能小于反應(yīng),則C錯誤、D正確,故答案為:D

2)由表格數(shù)據(jù)可知,甲容器與乙容器是等效平衡,則濃度c1=c2,轉(zhuǎn)化率α1+α2=1,甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為196.6kJ,a+b=196.6;丙容器可以視為在乙的基礎(chǔ)上壓強增大一倍,平衡向正反應(yīng)方向移動,則丙中三氧化硫的濃度c32c2,轉(zhuǎn)化率α3<α2,平衡移動不能消除壓強增大,容器中壓強p2p32p2,由α1+α2=1和α3<α2可得α1+α31,故答案為:<;=>;<

3)根據(jù)圖象可知a點時兩個比值相等,則nHSO3-):nH2SO3=11b點時溶液pH=7,根據(jù)電荷守恒可知nNH4+=nHSO3-+2nSO32-),又根據(jù)圖象曲線可知,nHSO3-=nSO32-),則nNH4+):nHSO3-=12):1=31,故答案為:1131;

4由化學平衡移動原理可知,相同溫度時,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比越大,NO脫除率越大,由圖可知,溫度相同時,曲線cNO脫除率最小,則曲線c對應(yīng)NH3NO的物質(zhì)的量之比是1:3,故答案為:1:3

曲線aNO的起始濃度為6×10-4mg/m3,由圖可知從A點到B點經(jīng)過0.8s,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為=1.5×10-4 mg/(m3·s),故答案為:1.5×10-4

5)設(shè)反應(yīng)后c(SO42-)xmol/L,則消耗c(SO42-)為(0.4xmol/L,反應(yīng)生成c(CO32-)為(0.4xmol/L,由反應(yīng)方程式可知=,則有=,解得x0.02mol/L,故答案為:0.02.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】已知1L無色待測液中除含有0.2mo/LNa外,還可能含下列離子中的一種或幾種:

陽離子

K+NH4+、Ca2+Ba2+、Fe3+

陰離子

Cl-Br-、CO32-HCO3-、SO42-

現(xiàn)進行如圖實驗操作(每次實驗所加試劑均過量)

(1)由氣體B可確定待測液中含有的離子是___________

(2)由白色沉淀D和白色沉淀E可以判定待測液中一定含有的離子是___________,據(jù)此可以確定待液中一定不存在的離子是___________

(3)由白色沉淀B可確定待測液中含有的離子是___________。

(4)某同學認為待液中一定不含溴離子,判斷的依據(jù)是______________________。

(5)綜上分析,待測液中K的最小濃度為___________。

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【題目】下列關(guān)于有機化合物的敘述正確的是( )

A. 已知氟利昂12的結(jié)構(gòu)式為,該分子是平面形分子

B. 1mol蘋果酸[HOOCCH(OH)CH2COOH]可與3molNaHCO3發(fā)生反應(yīng)

C. 用甲苯分別制取TNT、鄰溴甲苯所涉及的反應(yīng)均為取代反應(yīng)

D. 的一氯代物共有5種(不考慮立體異構(gòu))

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【題目】T℃,分別向10 mL濃度均為1的兩種弱酸HA,HB中不斷加水稀釋,并用pH傳感器測定溶液。所得溶液pH的兩倍(2pH)與溶液濃度的對數(shù)(lgc)的關(guān)系如圖所示。已知:pKa=-lgKa,下列敘述正確的是(

A.弱酸的Ka隨溶液濃度的降低而增大

B.a點對應(yīng)的溶液中c(HA)=0.1mol/L,pH=4

C.弱酸pK5

D.酸性: HA<HB

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【題目】時,向溶液中滴加等濃度的NaOH溶液,溶液的pHNaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示.下列敘述不正確的是

A.C點溶液中含有

B.溶液中水的電離程度比溶液中小

C.B點,

D.D點,

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【題目】已知下列反應(yīng)的熱化學方程式:

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)= 2C3H5(ONO2)3(l) △H1

H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H2 ; C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3

則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)△H為(  )

A.12△H3+10△H22△H1B.2△H110△H212△H3

C.12△H310△H22△H1D.△H110△H212△H3

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【題目】時,一定量的與鹽酸混合所得溶液中,部分含碳微粒的物質(zhì)的量分數(shù)pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A.曲線X表示的微粒為

B.時,

C.時,

D.時,

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【題目】常溫下,向氨水中滴加一定濃度的稀鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說法正確的是

A.a點溶液中

B.bd兩點溶液均呈中性

C.c點溶液中

D.a、b之間的點可能滿足:

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【題目】有機物W用作調(diào)香劑、高分子材料合成的中間體等,制備W的一種合成路線如圖。

已知:+CH3Cl+HCl

請回答下列問題:

(1)A的化學式是___,F的化學名稱是___

(2)②和⑤的反應(yīng)類型分別____、____。

(3)E中含氧官能團是___(寫名稱),D聚合生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為___

(4)寫出反應(yīng)⑥的化學方程式:___。

(5)反應(yīng)③的化學方程式:___

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