9.氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗蕴柲転闊嵩,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法.其反應(yīng)過程如圖所示:

完成下列填空
(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI.
反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離.該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會分成兩層--含低濃度I2的H2SO4層和高濃度的I2的HI層.
(2)根據(jù)上述事實(shí),下列說法正確的是ac(選填序號).
a.兩層溶液的密度存在差異             
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
(3)辨別兩層溶液的方法:觀察顏色顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層
(4)經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+):c(SO${\;}_{4}^{2-}$)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸層中含少量的HI,且HI電離出氫離子.
反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l)→2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)-1100kJ 它由兩步反應(yīng)組成:
i.H2SO4(l)→SO3(g)+H2O(g)-177kJ    ii.SO3(g)分解.
L(L1、L2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度.圖2表示L一定時,ii中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系.
(5)X代表的物理量是壓強(qiáng),推斷的依據(jù)是增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行,三氧化硫轉(zhuǎn)化率減。
(6)判斷L1和L2的大小,并簡述理由L1<L2,分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度高,三氧化硫轉(zhuǎn)化率大.

分析 (1)由圖可知,反應(yīng)I為二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HI;
(2)分成兩層,與溶解性、密度有關(guān);
(3)兩層的顏色不同;
(4)H2SO4中c(H+):c(SO42-)=2:1,且HI電離出氫離子;
(5)由圖可知,X越大,轉(zhuǎn)化率越低,依據(jù)反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行;
(6)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度高,轉(zhuǎn)化率大.

解答 解:(1)由圖可知,反應(yīng)I為二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和HI,該反應(yīng)為SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,
故答案為:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI;
(2)a.兩層溶液的密度存在差,才出現(xiàn)上下層,故a正確;
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,與分層無關(guān),故b錯誤;
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,則碘在不同溶劑中溶解性不同,類似萃取,與分層有關(guān),故c正確;
故答案為:ac;
(3)辨別兩層溶液的方法是觀察顏色,顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層,
故答案為:觀察顏色,顏色深的為HI層,顏色淺的為硫酸層;
(4)H2SO4層中c(H+):c(SO42-)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸層中含少量的HI,且HI電離出氫離子,
故答案為:硫酸層中含少量的HI,且HI電離出氫離子;
(5)由圖可知,X越大,三氧化硫轉(zhuǎn)化率越低,升高溫度轉(zhuǎn)化率增大不符合,增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行,三氧化硫轉(zhuǎn)化率減小,圖象符合X表示壓強(qiáng),
故答案為:壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行,三氧化硫轉(zhuǎn)化率減小;
(6)由2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)△H>0,溫度高,轉(zhuǎn)化率大,圖中等壓強(qiáng)時L2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大,則L1<L2,
故答案為:L1<L2,分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度高,三氧化硫轉(zhuǎn)化率大.

點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純及化學(xué)平衡等,為高頻考點(diǎn),把握發(fā)生的反應(yīng)、平衡影響因素為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的綜合考查,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.1.0 L 1.0 mol•L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為2 NA?
B.常溫下,0.l mol碳酸鈉晶體中含有CO32- 的個數(shù)為0.1NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L 18O2中所含中子數(shù)為8NA
D.25℃時,l L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH- 數(shù)為0.2 NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣.下列說法正確的是(  )
A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料
B.單質(zhì)硅是制光導(dǎo)纖維的材料
C.粗硅制備高純度單質(zhì)硅不涉及氧化還原反應(yīng)
D.硅能與氫氟酸反應(yīng),則硅可以與鹽酸反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.現(xiàn)有某硫酸鐵與硫酸亞鐵的混合物,某興趣小組測定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行:

請根據(jù)上面流程,回答下列問題
(1)實(shí)驗(yàn)I所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還必須有250mL容量瓶(填儀器名稱)
(2)請寫出加入溴水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(3)稱量紅棕色固體B的質(zhì)量為m克,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7m}{a}$×100%.
(4)有的同學(xué)提出還可以采取以下方法來測定:

①溶解樣品改用過量硫酸的原因?yàn)辂}酸中的Cl-對KMnO4溶液滴定有干擾.
②選擇的過量還原劑不能用鐵,原因?yàn)镕e與硫酸反應(yīng)生成Fe2+影響鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定.
③寫出酸性條件下用KMnO4滴定的離子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.
④用滴定管裝KMnO4溶液后如尖嘴部位有氣泡,滴定后氣泡消失,所測得混合中Fe的含量偏大(填:偏大、偏小、無影響)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.工業(yè)上,將氨氣和空氣的混合氣體通過灼熱鉑-銠合金網(wǎng),發(fā)生氨氧化反應(yīng).若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下aL氨氣完全反應(yīng),并轉(zhuǎn)移了b個電子,則阿伏伽德羅常數(shù)NA的數(shù)值可表示為( 。
A.$\frac{22.4b}{5a}$B.$\frac{5a}{11.2b}$C.$\frac{22.4a}{5b}$D.$\frac{11.2b}{5a}$

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14.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或用途,說法正確的是( 。
A.聚乙烯塑可用與制食品包裝袋
B.工業(yè)上用電解無水氯化鋁的方法制單質(zhì)鋁
C.聚氯乙烯塑料的老化是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng)
D.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.互為等電子體的物質(zhì)具有相似的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)性質(zhì).B3N3H6與C6H6(苯)互為等電子體,則關(guān)于B3N3H6的說法錯誤的是( 。
A.其二氯代物有3種同分異構(gòu)體B.能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色D.所有原子都在同一平面上

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列除雜(括號內(nèi)為雜質(zhì))使用的主要實(shí)驗(yàn)方法正確的是(  )
A.NaCl溶液(CaCO3):加熱B.NaHCO3溶液(Na2CO3):加熱
C.H2O(NaCl):蒸餾D.苯(水):萃取

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.反應(yīng)SO2+NO2?NO+SO3在容積不變的密閉容器中達(dá)到平衡后,在其他條件不變時,向該容器中通入一定量的O2,則平衡( 。
A.向正反應(yīng)方向移動B.向逆反應(yīng)方向移動
C.平衡不發(fā)生移動D.不發(fā)生移動,但容器內(nèi)壓強(qiáng)增大

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