【題目】如圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

1)通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別為__________________ ______________________,制得等量H2所需能量較少的是___________。

2H2SCO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí),將0.10 mol CO20.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。

H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=_____ %,反應(yīng)平衡常數(shù)K =___________。

②在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03H2S的轉(zhuǎn)化率a2 _____________a1,該反應(yīng)的H __________0。(填“> < 或“=”)

③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是 _____ (填標(biāo)號(hào))。

A.H2S B.CO2 C.COS D.N2

【答案】H2O(l)=H2(g)+ 1/2O2(g) △H=+286 kJ/mol H2S(g)= H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol 系統(tǒng)( II ) 2.5 2.8×10-3 > > B

【解析】

1)系統(tǒng)中(I)最終是水分解制取氫氣,系統(tǒng)(I)最終是H2S分解為硫和氫氣。利用蓋斯定律,依據(jù)反應(yīng)①H2SO4(aq)=SO2(g)+ H2O(l)+O2(g) H1 =+327 kJ/mol、 SO2 (g)+I2(s)+2H2O(l) =2HI(aq)+ H2SO4(aq) H2=-151kJ/mol、③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)H3=+110 kJ/mol、④H2S(g) + H2SO4(aq)= S(s)+ SO2(g) +2H2O(l) H4=+61 kJ/mol,將上述反應(yīng)進(jìn)行如下變形:①十②+③,整理可得系統(tǒng)( I )的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)+-O2(g) H=+286 kJ/mol;②++④,整理可得系統(tǒng)( II )的熱化學(xué)方程式為H2S(g)= H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol;

答案為:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)△H=+286 kJ/mol;H2S(g)= H2(g)+S(s)H=+20 kJ/mol;系統(tǒng)( II )

2)①由題意設(shè)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,

H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)

起始(mol0.40 0.10 0 0

轉(zhuǎn)化(mol x x x x

平衡(mol0.40-x 0.10-x x x

已知反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02,則 =0.02,解得x=0.01,故H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=×100%=2.5%;反應(yīng)平衡常數(shù)K=≈2.8×10-3;

答案為:2.52.8×10-3;

②水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),則H2S的轉(zhuǎn)化率a2a1,且正反應(yīng)吸熱,即H0;

答案為:> ;>;

A.充入H2S,濃度增大,平衡正向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率減小,故A錯(cuò)誤;

B.充入CO2,平衡正向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率增大,故B正確;

C.充入COS ,平衡逆向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率減小,故C錯(cuò)誤;

D.充入N2,平衡不移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯(cuò)誤;

答案選B

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]碳及其化合物廣泛存在于自然界中,回答下列問(wèn)題:

1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用___________形象化描述。在基態(tài)原子中,核外存在______對(duì)自旋相反的電子。

2)碳在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是_____________。

3CS2分子中,共價(jià)鍵的類(lèi)型有_____________,C原子的雜化軌道類(lèi)型是_______,寫(xiě)出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_______________

4CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點(diǎn)為253K,沸點(diǎn)為376K,其固體屬于_____晶體。

碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接_____個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有___個(gè)C原子。

在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個(gè)C原子連接________個(gè)六元環(huán),六元環(huán)中最多有________個(gè)C原子在同一平面。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1-溴丙烷是一種重要的有機(jī)合成中間體,沸點(diǎn)為71℃,密度為1.36gcm-3.實(shí)驗(yàn)室制備少量1-溴丙烷的主要步驟如下:

步驟1:在儀器A中加入攪拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷卻下緩慢加入28mLH2SO4;冷卻至室溫,攪拌下加入24gNaBr。

步驟2:如圖所示搭建實(shí)驗(yàn)裝置,緩慢加熱,直到無(wú)油狀物餾出為止。

步驟3:將餾出液轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機(jī)相。

步驟4:將分出的有機(jī)相轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗滌,分液,得粗產(chǎn)品,進(jìn)一步提純得1-溴丙烷。

1)步驟1發(fā)生反應(yīng)的方程式為______

2)儀器A的名稱(chēng)是______;加入攪拌磁子的目的是攪拌和______。

3)反應(yīng)時(shí)生成的主要有機(jī)副產(chǎn)物有______。

4)反應(yīng)過(guò)程中可以觀察到A的上方出現(xiàn)紅棕色氣體,其電子式為______。

5)步驟2中需向接受瓶?jī)?nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是______。同時(shí)可以觀察到的現(xiàn)象是______。

6)步驟4中三次洗滌分別洗去的主要雜質(zhì)是①__________________。

5)步驟4中②的Na2CO3溶液還可以用下列哪個(gè)試劑代替______

A. NaOH溶液 B. NaI溶液 C. Na2SO3溶液 D. CCl4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)化學(xué)侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)流程如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是(  )

A. 在沉淀池中應(yīng)先通入氨氣,再通入二氧化碳?xì)怏w

B. 該反應(yīng)原理: NH3+CO2+H2O=HCO3-+NH4+

C. 循環(huán)1X是二氧化碳

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)中,會(huì)使所配溶液濃度偏高的是

A. 稱(chēng)量NaCl固體時(shí)砝碼上有雜質(zhì)

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C. 定容時(shí)加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度線

D. 定容時(shí)仰視刻度線

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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

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D. 用含糖類(lèi)、淀粉比較多的農(nóng)作物為原料,在催化劑作用下,經(jīng)水解和細(xì)菌發(fā)酵制乙醇的過(guò)程屬于生物質(zhì)能的利用

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為探究綠色固體X(含四種元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):

請(qǐng)回答:

(1) X的化學(xué)式是________。

(2) 綠色溶液C蒸干灼燒得到固體M,總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。

(3) 加熱條件氣體B能與氧氣發(fā)生置換反應(yīng),寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)鐵釘在氯氣中被銹蝕為棕黃色物質(zhì)FeCl3,而在鹽酸中生成淺綠色的FeCl2溶液。則在Cl2Cl、H中,具有氧化性的是__,其中氧化性最強(qiáng)的是___。

2)鹽酸在不同的反應(yīng)中,可以分別表現(xiàn)出酸性、氧化性和還原性。現(xiàn)有如下三個(gè)反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出鹽酸在三個(gè)反應(yīng)中,分別起何種作用:

Zn2HCl=ZnCl2H2__

2HClH2Cl2__。

3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,如使其步驟中的有害產(chǎn)物作為另一步驟的反應(yīng)物,形成一個(gè)循環(huán),就可不再向環(huán)境排放該種有害物質(zhì)。例如圖中:

①在上述有編號(hào)的步驟中,需用還原劑的是__,需用氧化劑的是___。(填編號(hào))

②完成步驟①的化學(xué)方程式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:

Na2Cr2O76KI14HCl=2CrCl32NaCl6KCl3I2___。___

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2受熱易分解成對(duì)應(yīng)的氧化物,且開(kāi)始分解的溫度分別為450和80

(1)寫(xiě)出渣料與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________。

(2)固體混合物A的組成為 、 。

(3)操作A的名稱(chēng)為_(kāi)______________。

(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%,理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol CuAlO2,至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液 L。

(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬晶體,其基本操作是 、過(guò)濾、干燥。

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