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近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ),過程如下:
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(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1=+551  kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=-297  kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),△H=-254kJ/mol
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),△H=-254kJ/mol
。
(2)對(duì)反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示,p2
p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是
當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
。
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(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下,將ii補(bǔ)充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+
SO2
SO2
4H+
4H+
+
SO
2
-
4
SO
2
-
4
+2I-
(4)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象,(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序號(hào) A B C D
試劑組成 0.4 mol?L-1KI a mol?L-1KI
0.2 mol?L-1H2SO4
0.2 mol?L-1H2SO4 0.2 mol?L-1KI
0.0002 mol I2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁 溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快 無明顯現(xiàn)象 溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快
①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),則a=
0.4
0.4
。
②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是
在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)
在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)

③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A.結(jié)合i,ii反應(yīng)速率解釋原因:
反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
。

【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),△H=-254kJ/mol;>;當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大;SO2;4H+
SO
2
-
4
;0.4;在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng);反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1429引用:17難度:0.6
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    ①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
    ②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1

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    (1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
    ①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有關(guān)說法正確的是
     

    a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
    c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
    d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
    (2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
    則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ?mol-1
    (3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
    ①該電池正極的電極反應(yīng)式為
     

    ②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
     
    個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.
    (4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是
     
    、
     
    (用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示)

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5
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