【題目】高溫裂解法處理工業(yè)廢硫酸的原理為:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+ 550 kJ/mol,它由兩步反應(yīng)組成:
i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJ/molii.SO3(g)分解。
(1)SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)工業(yè)上常用SO2制備Na2S2O3,向0.1 mol/L的Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸的離子方程式為_________。
(3)反應(yīng)ii的△S_______________0(填 “>”、 “<”、 “=”)。
(4)對(duì)反應(yīng)ii,可用V2O5 作催化劑。已知:SO2+V2O5SO3+V2O4 K1、1/2O2+V2O4V2O5 K2, 則在相同溫度下,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù) K=______________(用K1、K2表示)。
(5) L(L1、L2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度,右圖表示L一定時(shí),反應(yīng)ii中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。
①X代表的物理量是_________________;
②比較L1、L2的大小_________________。
(6)維持體系總壓p恒定,在T oC時(shí),物質(zhì)的量為9 mol、體積為2L的SO3(g)發(fā)生反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g), 已知SO3的平衡轉(zhuǎn)化率25%,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________(用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)表示)。
【答案】
(1)2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJ/mol;
(2)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(3)>;(4);
(5)①壓強(qiáng)②L2>L1(6)1/18mol/L
【解析】
試題分析:(1)由題意知,
①2H2SO4(l)═2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJmol-1
②H2SO4(l)═SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJmol-1
將方程式①-2②得2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
△H=(+550kJmol-1)-2(+177kJmol-1)=+196kJmol-1,
故答案為:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJmol-1;
(2)Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫和單質(zhì)硫,該反應(yīng)的的離子方程式為:S2O32-+ 2H+ = S↓ +SO2↑ + H2O。
(3)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)是氣體分子數(shù)最多的反應(yīng),所以△S>0。
(4)已知:①SO2+V2O5 SO3+V2O4 K1、②1/2O2+V2O4V2O5 K2,-2×(①+②)可得反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),則在相同溫度下,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為;
(5)①由圖可知,X越大,轉(zhuǎn)化率越低,升高溫度轉(zhuǎn)化率增大,則X表示壓強(qiáng);
②由2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H>0,溫度高,轉(zhuǎn)化率大,圖中等壓強(qiáng)時(shí)L2對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大,則L1<L2。
(6)維持體系總壓p恒定,在T oC時(shí),物質(zhì)的量為9 mol、體積為2L的SO3(g)發(fā)生反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g), 當(dāng)SO3的平衡轉(zhuǎn)化率25%時(shí),參加反應(yīng)的SO3的物質(zhì)的量為9/4mol,生成SO29/4mol,生成O29/8mol,達(dá)到平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量總和為(9-9/4)mol+9/4mol+9/8mol=81/8mol。由于總壓強(qiáng)恒定,所以,達(dá)到平衡后氣體體積為9/4L,則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為c(SO3)=3mol/L、c(SO2)=1mol/L、c(O2)=0.5mol/L,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=[c2(SO2)c(O2)]/c2(SO3)=1/18mol/L。
故答案為:1/18mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境.利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2,在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,
(1)吸收液吸收SO2的過(guò)程中,pH隨n(SO32-):n(HSO3-)變化關(guān)系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①上表判斷NaHSO3溶液顯________性,用化學(xué)平衡原理解釋:__________________。
②當(dāng)吸收液呈中性時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母):____________。
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H-)=c(OH-)
C.c(Na+)+c(H-)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(2) 能證明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事實(shí)是________(填序號(hào))。
A.滴入酚酞溶液變紅,再加入H2SO4溶液后紅色褪去
B.滴入酚酞溶液變紅,再加入氯水后紅色褪去
C.滴入酚酞溶液變紅,再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。
(1)古代中國(guó)四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是______(填字母序號(hào))。
a. Fe b. FeO c. Fe3O4 d. Fe2O3
(2) 現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過(guò)程如下圖所示。 整個(gè)過(guò)程與溫度密切相關(guān), 當(dāng)溫度低于 570℃時(shí),反應(yīng)Fe3O4(s)+4 CO(g) 3Fe(s)+4 CO2(g),阻礙循環(huán)反應(yīng)的進(jìn)行。
① 已知:Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) +CO2(g) ΔH1 = +19.3 kJ·mol-1
3FeO(s) + H2O(g)Fe3O4(s) + H2(g) ΔH2 =-57.2 kJ·mol-1
C(s)+CO22CO(g) ΔH3 =+172.4 kJ·mol-1 。
鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________。
② 下圖表示其他條件一定時(shí), Fe3O4(s)和 CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí) CO(g)的體積百分含量隨溫度的變化關(guān)系。
i. 當(dāng)溫度低于570℃時(shí),溫度降低CO的轉(zhuǎn)化率____(填“增大”、“減小”或“不變”),理由是______。
ii. 當(dāng)溫度高于570℃時(shí),隨溫度升高,反應(yīng) Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是________;(填“增大”、“減小”或“不變”)1040℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值是________。
(3)① 古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下:
復(fù)分解反應(yīng) ii 的離子方程式是_______________。
② 如今基于普魯士藍(lán)合成原理可檢測(cè)食品中 CN-,方案如下:
若試紙變藍(lán)則證明食品中含有 CN-,請(qǐng)解釋檢測(cè)時(shí)試紙變藍(lán)的原因_________。
(4)已知25℃時(shí),Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配置100mL 5mol/LFeCl3溶液,為使配置過(guò)程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入2mol/L的鹽酸_________mL(忽略加入鹽酸體積)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( )
A.K+、H+、SO42-、OH- B.Na+、Ca2+、CO32-、NO3-
C.Na+、H+、Cl-、CO32- D.Na+、Cu2+、Cl-、SO42-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]常用作化學(xué)試劑,也用于冶金、電鍍等
回答下列問(wèn)題:
(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)硫酸亞鐵銨強(qiáng)熱時(shí)的分解產(chǎn)物。
裝置B的主要作用是______________________________。
裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是______________________________。
(2)乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A和下圖所示的裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:硫酸亞鐵銨晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝罝中,依次連接的合理順序?yàn)?/span>A→______→______→______→______。
②要證明分解產(chǎn)物中有SO2,開始加熱前應(yīng)____________________,證明產(chǎn)物中有SO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________________;能證明分解產(chǎn)物中有SO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明A中硫酸亞鐵銨完全分解后的固體產(chǎn)物中只含Fe2O3:_____________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列溶液中離子濃度關(guān)系的表示正確的是( )
A.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO)+c(HCO)
B.pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)
C.0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中:
2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知溫度T時(shí)水的離子積常數(shù)為KW。該溫度下,將濃度為a mol/L的一元酸HA與b mol/L的一元堿BOH等體積混合,可判定混合溶液呈中性的依據(jù)是
A.a(chǎn) = b B.pH = 7
C.c(H+) = mol/L D.c(H+) + c(B-) = c(OH-) + c(A-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池工作時(shí)發(fā)生復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象,電池總反應(yīng)為:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH,其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A.電池放電時(shí),正極附近溶液pH增大
B.工作時(shí),Li+透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)
C.電池放電過(guò)程中,空氣中的O2并不參加反應(yīng)
D.兩極的有機(jī)電解質(zhì)和水溶液電解質(zhì)不可對(duì)換
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