【題目】“霧霾”成為人們?cè)絹碓疥P(guān)心的環(huán)境問題.霧霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等污染性物質(zhì).請(qǐng)回答下列問題:
(1)某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫,將得到的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,其中陰陽膜組合電解裝置如圖所示,電極材料為石墨.
①a表示____離子交換膜(填“陰”或“陽”).A﹣E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品.其中C為硫酸,則A表示______.E表示_______.
②陽極的電極反應(yīng)式為___________________________________.
(2)Na2SO3溶液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32﹣):n(HSO3﹣)變化關(guān)系如下表:
n(SO3﹣):n(HSO3﹣) | 99:1 | 1:1 | 1:99 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①Na2SO3溶液顯______性,理由(請(qǐng)用離子方程式表示)_______________________
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-)
(3)SO2經(jīng)過凈化后與空氣混合進(jìn)行催化氧化可制取硫酸,其中SO2發(fā)生催化氧化的反應(yīng)為:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa條件下,往一密閉容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),測(cè)得容器內(nèi)總壓強(qiáng)與反應(yīng)時(shí)間如圖所示.
①圖中A點(diǎn)時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為________.
②在其他條件不變的情況下,測(cè)得T2℃時(shí)壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示,C點(diǎn)的正反應(yīng)速率vc(正)與A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率vA (逆)的大小關(guān)系為vc(正)_____vA (逆)(填“>”、“<”或“=”)
③圖中B點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)kp=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算.分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)).
【答案】 陽 NaOH溶液 氫氣 SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣ 堿性 SO32-+H2O HSO3-+OH- ab 45% > 24300(MPa)-1
【解析】(1)試題分析:由圖并結(jié)合題中信息可知,電極材料為石墨、陰陽膜組合電解Na2SO3溶液時(shí),右室為陽極室,陽極室有硫酸生成,故陽極上發(fā)生SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣,溶液變?yōu)樗嵝;左室為陰極實(shí)驗(yàn)室,陰極上發(fā)生2H++2e﹣=H2↑,水電離的氫離子放電,溶液變?yōu)閴A性,鈉離子需要向陰移動(dòng)、SO32﹣需要向陽極移動(dòng),所以a為陽離子交換膜、b為陰離子交換膜。①a表示陽離子交換膜.A﹣E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品.其中C為硫酸,則A表示NaOH溶液.E表示氫氣.②陽極的電極反應(yīng)式為SO32﹣﹣2e﹣+H2O=2H++SO42﹣.
(2)試題分析:由表中信息可知,當(dāng)溶液中SO3﹣含量較多時(shí),溶液顯堿性,當(dāng)HSO3﹣含量較多時(shí),溶液顯酸性,故的電離程度大于其水解程度。①Na2SO3溶液顯堿性,因?yàn)樗馐谷芤撼蕢A性,其離子方程式為SO32-+H2O HSO3-+OH-;②由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)n(SO3﹣)=n(HSO3﹣)時(shí),pH=7.2,因此,當(dāng)吸收液呈中性時(shí),c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H+)=c(OH-),由電荷守恒可知,c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)。所以,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是ab 。
(3)試題分析: SO2發(fā)生催化氧化的反應(yīng)為2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa條件下,往一密閉容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),假設(shè)n(SO2)=2x mol、n(O2)=x mol,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率為(反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同),則SO2、O2、SO3的變化量分別為2x mol、x mol、、2x mol,SO2、O2、SO3的平衡量分別為2x mol、x mol、2x mol。在反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,所以,A點(diǎn)有,解之得,.
①圖中A點(diǎn)時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為45%.
②在其他條件不變的情況下,測(cè)得T2℃時(shí)壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示,由圖像可知,在T2℃反應(yīng)到達(dá)平衡所用的時(shí)間較少,故T1<T2,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,C點(diǎn)為T2℃平衡狀態(tài)、A點(diǎn)為T1℃正在向正反應(yīng)方向進(jìn)行的非平衡狀態(tài),所以,C點(diǎn)的正反應(yīng)速率vc(正)與A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率vA(逆)的大小關(guān)系為vc(正)>vA (逆)。
③由圖中信息可知,B點(diǎn)的總圧為0.07MPa,則,解之得,
則SO2、O2、SO3的平衡量分別為0.2x mol、0.1x mol、1.8x mol,SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為、、,SO2、O2、SO3的平衡分壓分別為、、,所以該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)kp=24300(MPa)-1.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。其電池總反應(yīng)為:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列敘述不正確的是
A. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2
B. 充電時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),附近溶液堿性增強(qiáng)
C. 充電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,陰極有1.5molZn生成
D. 放電時(shí)正極反應(yīng)為:FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-
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【題目】HA 為一元弱酸。已知溶液中HA、A-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨溶液pH變化的曲線如圖所示。向10 mL0.1mol/LHA溶液中,滴加0.1mol/LNaOH溶液x mL。下列說法中,不正確的是
A. pH=9時(shí),c(A-)=c(HA)
B. x=0時(shí),1
C. HA的電離平衡常數(shù)ka=10-5
D. x=10時(shí),c(A-)+c(HA)=c(Na+)=0.05mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān),下列說法正確的是
A. 滌綸、有機(jī)玻璃、光導(dǎo)纖維都是有機(jī)高分子化合物
B. 大豆中含有豐富的蛋白質(zhì),豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變?yōu)榱税被?/span>
C. 棉花和合成纖維的主要成分均為纖維素
D. 常用于制備染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等的酚類物質(zhì)可來源于煤的干餾
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【題目】下列有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)概念表述正確的是
A. 0.5molFe和含1 mol HNO3的稀溶液充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液,溶液變紅
B. Fe(OH)3膠體做電泳實(shí)驗(yàn)時(shí),由陰極區(qū)紅色加深可知Fe(OH)3膠體帶正電荷
C. 含有143個(gè)中子的U(92號(hào))原子的原子符號(hào): U
D. 1mol H3PO3最多可與2 mol NaOH發(fā)生中和反應(yīng),因此Na2HPO3屬于正鹽
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)藥品有特定的保存方式,下列敘述不正確的是
A. 鈉保存在細(xì)口瓶中并加煤油液封
B. 新制氯水保存在棕色瓶中并置于冷暗處
C. NaOH溶液保存在無色試劑瓶中并要塞緊橡膠塞
D. 硫酸亞鐵溶液存放在加有少量鐵粉的試劑瓶中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)
B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成xmol NO的同時(shí),消耗xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增大容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D. 化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】當(dāng)光束通過蛋白質(zhì)溶液時(shí),可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),表明蛋白質(zhì)溶液屬于 ( )
A.純凈物B.溶液C.膠體D.濁液
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