氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉。以太?yáng)能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無(wú)污染的制氫方法。其反應(yīng)過(guò)程如下圖所示:

(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是。

(2)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過(guò)量I2的存在下會(huì)分成兩層——含低濃度I2的H2SO4層和高濃度的I2的HI層。

①根據(jù)上述事實(shí),下列說(shuō)法正確的是(選填序號(hào))。

a.兩層溶液的密度存在差異

b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶

c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶

②辨別兩層溶液的方法是。

③經(jīng)檢測(cè),H2SO4層中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是。

(3)反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)  △H=+550kJ/mol

     它由兩步反應(yīng)組成:i   H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g)  △H=+177kJ/mol

                      ii  SO3(g)分解。

L(L1、L2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示L一定時(shí),ii中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。

①X代表的物理量是。

②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)述理由:。


【答案】

(1)SO2 + 2H2O + I2 = H2SO4 + 2HI

(2)① a、c

② 取上層清液于試管中,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,則上層溶液為含低濃度 I2 的 H2SO4溶液,若無(wú)明顯現(xiàn)象,則上層為含高濃度 I2 的 HI 層。(物理方法:觀察溶液顏色,顏色深的為含高濃度 I2 的 HI 層)

③ 碘單質(zhì)可與水發(fā)生反應(yīng) I2 + H2O ⇌ HI +HIO,c(H+)增大使溶液中 c(H+):c(SO42-)的比值大于 2

(3)① 壓強(qiáng)

② L2>L1    L代表溫度對(duì) SO3的平衡轉(zhuǎn)化率的影響,反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),溫度升高 SO3轉(zhuǎn)化率增大

【解析】(1) 根據(jù)圖中信息可知反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng)物為 SO2、H2O 和 I2,生成物為 H2SO4和 HI,配平即得SO2 + 2H2O + I2 = H2SO4 + 2HI。(2)① 此問(wèn)考查對(duì)于題干信息“該產(chǎn)物的溶液在過(guò)量 I2 的存在下會(huì)分成兩層——含低濃度 I2的 H2SO4 層和含高濃度 I2 的 HI 層”的分析處理能力。加入 I2 前溶液未出現(xiàn)分層,加入I2 后,碘在 HI 溶液中溶解度大于在 H2SO4溶液中溶解度,兩溶液中密度存在差異,故出現(xiàn)分層現(xiàn)象。② 此問(wèn)考查常見(jiàn)離子 SO42-的檢驗(yàn)。③ 由題干信息得知 H2SO4溶液中溶有低濃度的碘,碘單質(zhì)可與水發(fā)生反應(yīng) I2 + H2O ⇌ HI +HIO,c(H+)增大使溶液中 c(H+):c(SO42-)的比值大于 2 。(3)影響化學(xué)反應(yīng)平衡因素和圖像綜合問(wèn)題。首先要根據(jù)反應(yīng)Ⅱ和步驟ⅰ寫(xiě)出步驟ⅱ的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 2SO3(g)= 2SO2(g)+O2(g) △H=+196 KJ∙mol-1。① 該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),SO3的轉(zhuǎn)化率減小, X 代表的物理量為壓強(qiáng)。② 根據(jù)①問(wèn)可知 L 代表的物理量為溫度。該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),相同壓強(qiáng)時(shí),溫度升高,平衡正向移動(dòng),SO3的轉(zhuǎn)化率增大,故 L2>L1。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


如右圖所示,淀粉水解可產(chǎn)生某有機(jī)化合物A,A在不同的氧化劑作用下,可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8),B和C都不能發(fā)生銀境反應(yīng)。A、B、C都可以被強(qiáng)還原劑還原成為D(C6H14O6)。B脫水可得五元環(huán)的酯類(lèi)化合物E或六元環(huán)的酯類(lèi)化合物F。已知:相關(guān)物質(zhì)被氧化的難易次序是:RCHO最易,R—CH2OH次之,最難。

請(qǐng)?jiān)谙铝锌崭裰刑顚?xiě)A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

A.____________________;B.____________________;

C.____________________;D.____________________;

E.____________________;F.____________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列物質(zhì)與水作用形成的溶液能與NH4Cl反應(yīng)生成NH3的是

A.二氧化氮                         B.鈉  

C.硫酸鎂                               D.二氧化硅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示,下列判斷正確的是

A.  X可能是金屬銅

B.  Y不可能是氫氣

C.  Z可能是氯化鈉

D.  Z可能是二氧化硫

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列有關(guān)氯元素及其化合物的表示正確的是  (   )

A.質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子:

B.氯離子()的結(jié)構(gòu)示意圖:

C.氯分子的電子式:

D.氯乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我國(guó)有大量的分布。以白云石為原料生產(chǎn)的鈣鎂系列產(chǎn)品有廣泛的用途。白云石經(jīng)煅燒、熔化后得到鈣鎂的氫氧化物,再經(jīng)過(guò)碳化實(shí)現(xiàn)Ca2+、Mg2+的分離。碳化反應(yīng)是放熱反應(yīng),化學(xué)方程式如下:Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + 3CO2⇌ CaCO3 + Mg(HCO3)2 + H2O

完成下列填空

Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性            (選填“強(qiáng)”或“弱”)

Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度            (選填“大”或“小”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是(  )

A.測(cè)0.1 mol/L氨水的pH為11:

NH3·H2ONH+OH

B.將Na塊放入水中,產(chǎn)生氣體:

2Na+2H2O===2NaOH+H2

C.用CuCl2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡發(fā)光:

CuCl2Cu2+2Cl

D.Al片溶于NaOH溶液中,產(chǎn)生氣體:

2Al+2OH+2H2O===2AlO+3H2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是(  )

A.氫氣通過(guò)灼熱的CuO粉末  

B.二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末

C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) 

D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


化學(xué)方程式可簡(jiǎn)明地體現(xiàn)元素及其化合物的性質(zhì)。已知:

氧化還原反應(yīng):

2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O

2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O

復(fù)分解反應(yīng):

2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3

熱分解反應(yīng):

4NaClO  3NaCl + NaClO4;NaClO4  NaCl + 2O2↑

下列說(shuō)法不正確是:

A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2

B.還原性(堿性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3

C.熱穩(wěn)定性:NaCl > NaClO4 > NaClO

D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN

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