SO2具有抗氧化、保鮮、防腐、脫色等功用,合理利用二氧化硫可服務(wù)于人們更好的生活。但空氣中過(guò)量的二氧化硫會(huì)形成酸雨、易引起呼吸道疾病等問(wèn)題,因此,二氧化硫的污染治理是化學(xué)研究的重要課題。
(1)“鈣基固硫”的原理是燃煤時(shí)加入CaCO3或CaO以減少二氧化硫的排放,涉及的反應(yīng)有:
①CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H1=+178.2kJ/mol
②CaO(s)+SO2(g)═CaSO3(s)△H2=-402.0kJ/mol
③2CaSO3(s)+O2(g)═2CaSO4(s)△H3=-2314.8kJ/mol
則2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)═2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=-2762.4kJ/mol-2762.4kJ/mol。
(2)石灰石-石膏法是一種常見的“鈣基固硫”方法。其中,石灰石的溶解率與脫硫效果有著密切的關(guān)系。根據(jù)雙模理論,可將催化條件下CaCO3吸收SO2宏觀反應(yīng)分為三步:
I.本征反應(yīng),即在催化劑作用下,溶解的SO2和Ca2+發(fā)生化學(xué)反應(yīng),且反應(yīng)在液相中進(jìn)行,反應(yīng)速率為RA;
II.CaCO3由固相溶解進(jìn)入液相,溶解速率為RB;
III.SO2由氣相擴(kuò)散進(jìn)入液相,擴(kuò)散速率為RC。
溫度變化對(duì)總反應(yīng)速率的影響如圖,溫度在25~45℃時(shí),總反應(yīng)速率受 RARA(填“RA”、“RB”或“RC”)控制。45~55℃曲線呈下降趨勢(shì)的原因:一是CaCO3溶解度隨溫度的升高而降低,二是 SO2溶解度隨溫度升高而降低SO2溶解度隨溫度升高而降低。
(3)硝化法技能生產(chǎn)硫酸,也能處理二氧化硫,主要反應(yīng)為:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H<0。t℃時(shí),向恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NO2和SO2,達(dá)到平衡時(shí)NO和NO2的濃度之比為3:1。
①t℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為 99。
②t℃時(shí),向某容器中同時(shí)充入NO2、SO2、SO3、NO各1mol,V正>>V逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)某實(shí)驗(yàn)室嘗試變廢為寶,模仿工業(yè)制硫酸工藝?yán)肧O2,方程式為2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),在一容積固定為10L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),測(cè)得如表數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度(℃) | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/h | |
SO2 | O2 | SO2 | |||
1 | 250 | 4 | 2 | 0.4 | 48 |
2 | 260 | 2 | 1 | 0.4 | 16 |
3 | 260 | a | b | c | t |
溫度升高,反應(yīng)速率增大
溫度升高,反應(yīng)速率增大
。②在第3組的實(shí)驗(yàn)中一開始加入了0.5mol的SO3,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c仍為0.4mol,則a=
1.5
1.5
,b=0.75
0.75
。【答案】-2762.4kJ/mol;RA;SO2溶解度隨溫度升高而降低;9;>;溫度升高,反應(yīng)速率增大;1.5;0.75
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:48引用:1難度:0.4
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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