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近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如圖:
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(1)反應Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ?mol-1
反應Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH3=-297kJ?mol-1
反應Ⅱ的熱化學方程式:
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol
。
(2)對反應Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
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p2
p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是:
反應Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大
反應Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大
。
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,可能的催化過程如下。將ii補充完整。
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反應速率與SO2歧化反應速率的關(guān)系,實驗如下:分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL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 A B C D
試劑組成 0.4mol/LKI amol/LKI0.2mol/LH2SO4 0.2mol/LH2SO4 0.2mol/LKI0.0002molI2
實驗現(xiàn)象 溶液變黃,一段時間后出現(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的對比實驗,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-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應
在酸性條件下,SO2與I-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應
。
③實驗表明,SO2的歧化反應速率D>A,結(jié)合i、ii反應速率解釋原因:
反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產(chǎn)生的氫離子使反應i加快
反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產(chǎn)生的氫離子使反應i加快
。

【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol;>;反應Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大;SO2;4H+;
SO
2
4
;0.4;在酸性條件下,SO2與I-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應;反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產(chǎn)生的氫離子使反應i加快
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:37引用:1難度:0.5
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  • 1.下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/14 0:30:5組卷:113引用:6難度:0.5
  • 2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
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    (1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
     

    A.2種  B.3種  C.4種  D.4種以上
    (2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
    2H2O(1)
    通電
    2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
    光照
    催化劑
    2H2(g)+O2(g)△H2   
    以上反應的△H1
     
    △H2(選填“<”、“>”或“=”)
    (3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學方程式
     

    (4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
    ①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應生成NaBO2,且反應前后B的化合價不變,該反應的化學方程式為
     

    ②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
     

    ③一定條件下,如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為
     
    ,電極A上發(fā)生的電極反應式為
     

    發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5
  • 3.常溫常壓下,3.2g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱72.58kJ,下列熱化學方程式正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/16 19:0:2組卷:95引用:5難度:0.5
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