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研究硫及其化合物對于工農業(yè)生產具有重要意義。
(1)圖Ⅰ所示一個容積為4L的密閉容器,內有可移動的隔板。一定溫度(T)下,左室加入2 mol SO3,右室加入2 mol SO2和1 mol O2,在少量催化劑存在下分別發(fā)生反應:

左室:
右室:
反應達到平衡時,右室反應過程和能量關系如圖Ⅱ所示。

①ΔH2=_______(含a的數學式表示);反應的平衡常數K=_________L·mol-1。
②能說明兩邊反應一定達到平衡的是______________(填序號)。
A.隔板不再移動
B.左右兩邊SO2的物質的量相等
C.左右二室中SO2與O2物質的量之比都是2∶1
③達平衡時,左室反應吸收的熱量為Q1kJ,右室反應吸收的熱量為Q2kJ,則Q1、Q2滿足的關系是_____________(填序號)。
A.Q1=Q2
B.Q1>Q2
C.Q1<Q2
(2)高溫下,熾熱的Cu2S與水蒸氣反應生成金屬銅、H2和SO2)。
①寫出該反應的化學反應方程式_____________________________________________。
②若有1 mol Cu2S參與反應,則轉移電子的物質的量是_________mol。

(1)①-1.25a  kJ/mol      160
② AB    ③  C
(2)①Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2   ②6

試題分析:(1)①由圖Ⅱ可以得出,反應物2molSO2平衡時為0.4mol,反應了1.6mol產生akJ的熱量,故該反應的△H2=-2a/1.6=-1.25a  kJ/mol相同條件下,左右室反應為等效平衡,達到平衡后兩邊體積相等為2L,
K=c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)=0.82/(0.22×0.1)=160
②A、該反應方程式兩邊化學計量數和不等,平衡移動會導致氣體體積變化,隔板不動,即說明反應達到平衡,正確;B、兩邊是等效平衡,平衡后完全相同,若不相等則沒有達到平衡,正確;C、加入的量是比是2∶1,反應的量為比也是2∶1,所以任何時間左右二室中SO2與O2物質的量之比都是2∶1,錯誤。
③平衡狀態(tài)時SO3的物質的量為1.6mol,顯然左室反應的量少,吸收的熱量比右室反應的放出的熱量少,所以Q1<Q2
(2)①該反應化學方程式為Cu2S+2H2O2Cu+ 2SO2 + H2   ②6
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(14分)CO2是一種主要的溫室氣體,研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。
(1)金剛石和石墨燃燒反應中的能量變化如圖所示。

①在通常狀況下,金剛石和石墨中,      (填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為      kJ·mol-1
②石墨與CO2反應生成CO的熱化學方程式:                                   。
(2)采用電化學法可將CO2轉化為甲烷。試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質時,該轉化的電極反應方程式                   。
(3)CO2為原料還可合成多種物質。工業(yè)上常以CO2(g) 與H2(g)為原料合成乙醇。
①已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ·mol1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= -256.1kJ·mol1。
則:2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=        
②下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。

對上述流程的分析,下列說法正確的是        。
A.該流程至少包含4種形式的能量轉化
B.裝置X中陰極反應為:2H2O-4e=4H++O2
C.合成塔中生成乙醇的反應是化合反應
D.流程設計體現(xiàn)了綠色化學思想
③如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池負極的電極反應為                

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

生產甲醇的原料CO、H2可由下列反應制。篊H4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),試回答下列問題。
(1)已知:① CH4(g)+3/2 O2(g) CO(g)+2H2O(g)△Hl;
② H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H2,
則CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△H=____     (用含△H1,△H2的式子表示)
(2)一定條件下反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)中CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖,且T2>T1, 則上述反應的△H____    0(填“<”、“>”、“=”,下同),A、B處對應平衡常數(KA、KB)的大小關系為KA____       KB

(3)維持溫度T2,將0.04 mol CH4和0.04mol H2O(g)通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應,平衡時達到B點,測得CH4的轉化率為50%,該反應在此溫度下的平衡常數KB=____  ,下列現(xiàn)象能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是_    ___
a.容器內CH4、H2O、CO、H2的物質的量之比為1:1:1:3
b.容器的密度恒定
c.容器的壓強恒定
d.3υ(CO)=υ((H2
(4)在上述B點平衡基礎上,向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體,使之在C點重新達平衡,此時測得CO有0.03mol,則a=____         。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl和SO42—等雜質,提純工藝線路如圖所示:

Ⅰ.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質如圖所示:

Ⅱ.有關物質的溶度積如下
物質
CaCO3
MgCO3
Ca(0H)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×109
6.82×106
4.68×106
5.61×10-12
2.64×1039
 
回答下列問題:
(1)加入NaOH溶液時,反應的離子方程式為             。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Mg2+):c(Fe3+)=      。
(2)“母液”中除了含有Na+、CO32—外,還含有           等離子。
(3)有人從“綠色化學”角度設想將“母液”沿流程中虛線進行循環(huán)使用。請你分析在實際工業(yè)生產中是否可行:       (填“可行”或“不可行”),并說明理由:            。
(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)="+532.36" kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)   ="+473.63" kJ·mol-1
寫出Na2CO3·H2O脫水反應的熱化學方程式:                             

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

近年來,以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進了甲醇化學的發(fā)展。
(1)與炭和水蒸氣的反應相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應的化學方程式為_________。
(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖所示:

由圖可知,合成甲醇的熱化學方程式為________________________________________。
(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時問變化如圖所示:

則下列說法正確的是_________________(填字母);
A.3min時反應達到平衡
B.0~10min時用H2表示的反應速率為0.225mol·-1·min-1
C.CO2的平衡轉化率為25%
D.該溫度時化學平衡常數為(mol/L)-2
②在相同溫度、相同容積的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如下:
容器
容器1
容器2
容器3
反應物投入量(始態(tài))
1molCO2、3molH2
0.5molCO2、1.5molH2
1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1
c1
c2
c3
平衡時體系壓強/Pa
p1
p2
p3
 
則下列各量的大小關系為c1___________c3,p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)近年來,甲醇燃料電池技術獲得了新的突破,如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時,分別從b、c充入CH3OH、O2,回答下列問題:

①從d處排出的物質是___________,溶液中的質子移向電極__________(填“M”或“N”);
②電極M上發(fā)生的電極反應式為__________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

研究、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
(1)可使等氧化,常用于定量測定CO的含量。已知:

寫出CO(g)與反應生成的熱化學方程式:________________。
(2)CO可制做燃料電池,以KOH溶液作電解質,向兩極分別充入CO和空氣,工作過程中,K+移向_______極(填“正”或“負”),正極反應方程式為:___________________。
(3)新型氨法煙氣脫硫技術的化學原理是采用氨水吸收煙氣中的SO2,再用一定量的磷
酸與上述吸收產物反應。該技術的優(yōu)點除了能回收利用SO2外,還能得到一種復合肥料。
①該復合肥料可能的化學式為___________(寫出一種即可)。
②若氨水與恰好完全反應生成正鹽,則此時溶液呈________性(填“酸”或“堿”)。
常溫下弱電解質的電離平衡常數如下:氨水

③向②中溶液中通入________氣體可使溶液呈中性。(填“SO2”或NH3”)
此時溶液中________2(填“>”“<”或“=”)
(4)可用強堿溶液吸產生硝酸鹽。在酸性條件下,F(xiàn)eSO4溶液能將還原為NO,寫出該過程中產生NO反應的離子方程式___________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(除去煙氣中的NOx),其流程如下:

(1)反應2NO+2CO2CO2+N2能夠自發(fā)進行,則該反應的ΔH       0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中發(fā)生的主要反應有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ?mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ?mol-1
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ?mol-1;
反應N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=          kJ?mol-1。
(3)NO和NH3在Ag2O催化劑表面的反應活性隨溫度的變化曲線見圖。

①由圖可以看出,脫硝工藝流程應在    (填“有氧”或“無氧”)條件下進行。
②隨著反應溫度的進一步升高,在有氧的條件下NO的轉化率明顯下降的可能原因是                                   
(4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]還原,寫出尿素與NO2反應的化學方程式:                         。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見圖11。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y,其電極反應為                             。若生成1molY,則理論上需要消耗標準狀況下氧氣的體積為       L。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

合成氨然后再生產尿素是最重要的化工生產。
I.在3個2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應:
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時有關數據如下:

 

 
容器




反應物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達到平衡的時間/min
 
5
8
平衡時N2的濃度/mol·L-1
c1
1.5
 
NH3的體積分數
ω1
 
ω3
混合氣體密度/g·L1
ρ1
ρ2
 
 
(1)容器乙中反應從開始到達平衡的反應速率為v(H2)=___________。
(2)在該溫度下甲容器中反應的平衡常數K=                            (用含c1的代數式表示)。
(3)分析上表數據,下列關系正確的是________(填序號):
a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 
II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應在進行時分為如下兩步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)              △H2   
(4)某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應中各組分隨時間的變化如左下圖I所示:

①已知總反應的快慢由慢的一步決定,則合成尿素總反應的快慢由第    步反應決定。
②第二步反應的平衡常數K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2            0;③若第一步反應升溫時氨氣濃度增大,請在圖II中畫出第一步反應K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質的量反應為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應中的氧化劑為                   (寫化學式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol-1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結構如下圖所示。其工作時負極電極反應式可表示為                      。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4。0.5mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時,放出445KJ熱量,則下列熱化學方程式正確的是(  )
A.2 CH4 (g)+4O2(g)=2CO2(g) +4H2O(l)△H=+890KJ/mol
B.CH4 +2 O2=CO2+2H2O△H=-890KJ/mol
C.CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)△H=-890KJ/mol
D.1/2 CH4 (g)+O2(g)= 1/2CO2(g) +H2O(l)△H=-890KJ/mol

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