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【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生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應,降低脫硫效率。相關反應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Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol1(反應Ⅱ)

請回答下列問題:

1假設某溫度下,反應的速率(v1)大于反應的速率(v2),則下列反應過程能量變化示意圖正確的是_____________。

2通過監(jiān)測反應體系中氣體濃度的變化可判斷反應和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是 ______________。

3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物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如圖二(已知2SO2(g)O2(g)=2SO3(g) △H=196.6kJ·mol1)

A2c1______c3 Bab______196.6 C2p2______p3 Dα1α3______1(填>=,<

4亞硫酸鹽法吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入氨水溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質的量分數的變化關系如圖三所示。

請寫出a點時n(HSO3-)n(H2SO3)=______,b點時溶液pH=7,則n(NH4+)n(HSO3-)=___。

5催化氧化法去除NO,一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應原理為4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質的量之比分別為4l3l、13時,得到NO脫除率曲線如圖四所示:

①曲線c對應NH3NO的物質的量之比是______。

曲線aNO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點到B點經過0.8s,該時間段內NO的脫除速率為_____mg/(m3·s)。

6已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=25×10-9,0.4mol/LNa2SO4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SO (aq)BaCO3 (s) BaSO4 (s)CO (aq) 靜置后沉淀轉化達到平衡。此時溶液中的c(SO)________mol·L1(小數點后兩位).

【答案】 D 有無二氧化硫可知反應I是否發(fā)生,如c(CO2)=c(SO2),則反應II未發(fā)生,如c(CO2)>c(SO2),則反應同時發(fā)生 < = > < 1:1 3:1 13 1.5×10-4 0.02 mol·L1

【解析】試題分析:(1)某溫度下,反應的速率(v1)大于反應的速率(v2),說明反應的活化能小于反應反應Ⅰ吸熱、反應Ⅱ放熱;(2)若沒有二氧化硫,則反應I未發(fā)生;若c(CO2)=c(SO2),則反應II未發(fā)生;若c(CO2)>c(SO2),則反應同時發(fā)生;(3)根據一邊倒的原則甲乙為等效平衡;丙的投料為甲、乙的2倍;(4)根據圖示,a點c(HSO3-)、c(H2SO3)相等;b點時溶液c(HSO3-)= c(SO32-),c(H+)= c(OH-),根據電荷守恒,c(HSO3-)+ 2c(SO32-)+ c(OH-)=c(NH4+)+ c(H+);(5)NH3比例越大,NO轉化率越大;曲線aNO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點到B點NO的轉化率由55%到75%,NO濃度變化為1.2×10-4mg/m3;(6)發(fā)生反應SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 靜置后沉淀轉化達到平衡, 。

解析:(1)某溫度下,反應的速率(v1)大于反應的速率(v2),說明反應的活化能小于反應反應吸熱反應放熱,故選D。(2)若沒有二氧化硫則反應I未發(fā)生;若c(CO2)=c(SO2),則反應II未發(fā)生;若c(CO2)>c(SO2),則反應同時發(fā)生;所以通過監(jiān)測反應體系中氣體濃度的變化可判斷反應和Ⅱ是否同時發(fā)生(3)根據一邊倒的原則,丙的投料為甲的2倍,可以假設丙體積為甲的2倍,甲、丙為等效平衡,轉化率的和為1,平衡時丙中SO3的物質的量是甲的2倍,平衡后縮小丙的體積與甲相同,丙平衡向生成SO3的方向移動,丙中SO3的轉化率減小,轉化率的和小于1,即α1+α3<1,丙SO3的濃度大于甲的2倍,即2c1<c3根據一邊倒的原則,甲乙為等效平衡,甲由正方向建立平衡,乙由逆方向建立平衡,所以a+b=196.6;丙的投料為乙的2倍,可以假設丙體積為甲的2倍,乙、丙為等效平衡,平衡時丙中氣體的物質的量是乙的2倍,平衡后縮小丙的體積與乙相同,丙平衡向生成SO3的方向移動,丙SO3的濃度大于甲的2倍,所以2p2>p3;(4)根據圖示,a點c(HSO3-)、c(H2SO3)相等,所以a點時n(HSO3-):n(H2SO3)=1:1;b點時溶液c(HSO3-)= c(SO32-),c(H+)= c(OH-),根據電荷守恒,c(HSO3-)+ 2c(SO32-)+ c(OH-)=c(NH4+)+ c(H+),所以c(NH4+)=3 c(HSO3-),n(NH4+):n(HSO3-)=3:1;(5)NH3比例越大,NO轉化率越大曲線c對應NH3NO的物質的量之比是1:3;②曲線aNO的起始濃度為6×10-4mg/m3,從A點到B點NO的轉化率由55%到75%,NO濃度變化為1.2×10-4mg/m3, 1.5×10-4 mg/(m3·s); (6)設反應后c(SO)=xmol·L-1,則消耗c(SO)=(0.4-x)mol·L-1,生成c(CO)=(0.4-x)mol·L-1;SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 靜置后沉淀轉化達到平衡, ,解得x=0.02 mol·L-1。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】2017年5月海底天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)試采成功,這是我國能源開發(fā)的一次歷史性突破。一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成如下圖所示的籠狀結構(表面的小球是水分子,內部的大球是CH4分子或CO2分子;“可燃冰”是CH4與H2O形成的水合物),其相關參數見下表。

(1)CH4和CO2所含的三種元素電負性從大到小的順序為_______;碳原子的最高能級的符號是_______,其電子云形狀是_______。

(2)CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為_______,分子的立體構型為_____。CO2與SO2相同條件下在水中的溶解度較大的是SO2,理由是________。

(3)為開采海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586nm,根據上述圖表,從物質結構及性質的角度分析,該設想的依據是_______。

(4)“可燃冰”中分子間存在的作用力是氫鍵和_________,上圖中最小的環(huán)中連接的原子總數是_______

(5)水在不同的溫度和壓力條件下可形成11種不同結構的晶體,密度從比水輕的0.92g/cm3到約為水的1.5 倍。冰是人們迄今已知的由一種簡單分子堆積出結構花樣最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶體結構為一個如圖所示的立方晶胞,每個水分子與周圍4個水分子以氫鍵結合。設O-H…O距離為apm,阿伏加德羅常數的值為NA,則該冰- Ⅶ晶體的密度為____ g/cm3(列出計算式即可)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖的錐形瓶內充滿干燥氣體X,滴管內盛有液體Y,將滴管內的液體擠壓到錐形瓶中,輕輕振蕩,一會兒可見小氣球a鼓漲,下列XY的組合不可能的是( )

X

Y

A

HCl

飽和食鹽水

B

H2

濃硫酸

C

HCl

2mol/L NaOH溶液

D

Cl2

6mol/L NaOH 溶液

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海洋是聚寶盆,工業(yè)上,人們直接從海水中得到食鹽。海水在濃縮過程中析出鹽類物質的種類和質量,如下表:

海水密度(g/L)

CaSO4

NaCl

MgCl2

MgSO4

NaBr

1.13

0.56

1.20

0.91

1.21

0.05

3.26

0.004

0.008

1.22

0.015

9.65

0.01

0.04

1.26

0.01

2.64

0.02

0.02

0.04

1.31

1.40

0.54

0.03

0.06

(1)常采用____________的方法從海水中得到食鹽。

(2)為得到含雜質較少的食鹽,實際生產中鹵水的密度控制在_____之間。

(3)粗鹽中常含有MgCl2、MgSO4、CaCl2等雜質,通常在實驗室中依次加入___________________、___________、___________等四種物質除去雜質。(填化學式)

(4)電解飽和食鹽水可以制取氯氣,同時得到幾種重要的化工產品,

該反應的化學方程式為_________________________________________。通電時陽極產物是__________該產物的檢驗方法是___________________________________________

(5)電解過程中得到氣體物質還可以化合為HCl,在實驗室中我們利用______________________________ 反應(寫名稱)來制取。該氣體__________________溶于水,可以做噴泉實驗。寫出氯化氫氣體溶于水后的電離方程式_____________________________________

(6)新制的氯水顯_______色,這是因為氯水中有__________(填微粒符號)存在。向氯水中滴入幾滴AgNO3溶液,觀察到的現象是____________________________,發(fā)生變化的化學方程式為______________________________________________。藍色石蕊試紙遇到氯水后的現象是___________________________,氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,需要用________________________來吸收,寫出反應的化學方程式為_________________________________________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】請按要求回答下列問題:

I.25℃時,物質的量濃度均為0.1mol/L的幾種鹽溶液的pH如表:

序號

溶液

NH4Cl

CH3COONH4

NaHCO3

Na2CO3

pH

5

7

8.4

11.6

1用離子方程式解釋溶液④能去除油污的原因________________________。

2寫出溶液③中電荷守恒的關系式:_________________________________________。

325℃時,溶液①中,由水電離產生的c(OH-)=_______mol/L;

根據溶液②Ka(CH3COOH )_____Kb(NH3·H2O) (“>”、“<”“=”)。

II.根據最新人工固氮的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3TiO2) 表面與水發(fā)生下列反應,

1已知: N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ·mol-1

2H2(g) + O2(g)= 2H2O (1) H =-571.6kJ·mol-1

2N2(g) + 6H2O(1)4NH3(g) + 3O2(g) H=______

2氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應制得: 3SiO2(s)+ 6C(s) + 2N2(g) Si3N4(s)+ 6CO(g)。該反應的平衡常數表達式為K=_________。

3N2H2為反應物(如下圖),鹽酸酸化的NH4Cl溶液為電解質的原電池,a電極的電極反應式為:____________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列分離或提純物質的方法正確的是( 。
A.用蒸餾的方法制取蒸餾水
B.用過濾的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉膠體
C.用溶解、過濾的方法提純含有少量BaSO4的BaCO3
D.用加熱、蒸發(fā)的方法可以除去CaCl2、MgCl2等雜質

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗方案能達到相應實驗目的的是

A.用濃硫酸干燥NH3B.Cu與稀硝酸反應制取少量NO

C.KMnO4酸性溶液鑒別SO2CH2=CH2D.用銅粉除去CuCl2溶液中少量FeCl3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 甲烷有兩種二氯代物

B. 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,體現了甲基對苯環(huán)的影響

C. 甲烷與乙烯可以通過燃燒的方法加以區(qū)分

D. 煤中含有苯和甲苯,通過干餾、分餾可以分離得到苯

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(  )

A. s能級的能量一定比p能級低 B. 電子云圖中小黑點多的區(qū)域表示電子多

C. 3p2表示第三能層上有兩個電子 D. 同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數相等

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