【題目】氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?/span>。以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如圖所示：

（1）寫出反應(yīng)I、II的化學(xué)方程式（不必寫反應(yīng)條件）：

I、 ；II ；III、2HIH2＋I(xiàn)2

（2）整個過程中起到了催化作用的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。

（3）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應(yīng)III，生成的I2為氣體，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。則0-2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（HI）= ，能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)判斷依據(jù)的是 。

①n（H2）=n（I2） ②壓強(qiáng)不再變化 ③氣體密度不再變化

④2個H-I斷裂的同時，有1個H-H斷裂 ⑤各組分濃度保持不變

⑥c（HI）：c（H2）：c（I2）=2：1：1

（4）已知有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)：I2-151kJ/mol、H2-436kJ/mol、HI-298kJ/mol，則當(dāng)有0.2molHI分解時的能量變化是 （填“吸收”或“放出”） kJ的熱量。

【答案】（1）SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI；II、2H2SO4＝2SO2+O2+2H2O；

（2）SO2、I2（3）0.05mol/（L·min），④⑤（4）吸收，0.9

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)示意圖可判斷反應(yīng)I是碘氧化二氧化硫，方程式為SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI；反應(yīng)II是硫酸分解，方程式為2H2SO4＝2SO2+O2+2H2O；

（2）根據(jù)以上3個方程式可知反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣，碘、二氧化硫雖然參與反應(yīng)，但最終又產(chǎn)生，即二者在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變，因此整個過程中起到了催化作用的物質(zhì)是SO2、I2。

（3）由圖可知2min內(nèi)氫氣的物質(zhì)的量增加了0.1mol，則氫氣的濃度為0.1mol÷2L＝0.05mol/L，用氫氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.05mol/L÷2min＝0.025mol/（L·min），反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，則用HI表示的反應(yīng)速率是0.025mol/（L·min）×2＝0.05mol/（L·min）；①n（H2）=n（I2），沒有明確反應(yīng)方向，不變判斷反應(yīng)是否平衡；②壓強(qiáng)自始至終不再變化，不能判斷平衡；③密度是氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，氣體自始至終密度不再變化，不能判斷平衡；④2個H-I斷裂的同時，有1個H-H斷裂，正逆反應(yīng)速率相等，能判斷反應(yīng)是否平衡；⑤各組分濃度保持不變是判斷平衡的標(biāo)志；⑥（HI）：c（H2）：c（I2）＝2：1：1，沒有明確反應(yīng)方向，不變判斷反應(yīng)是否平衡，答案選④⑤；

（4）焓變等于反應(yīng)物總鍵能和生成物總鍵能之差，則碘化氫分解的焓變＝2×298kJ/mol —151kJ/mol—436kJ/mol＝＋9kJ/mol，則當(dāng)有0.2molHI分解時的能量變化是吸收0.9kJ的熱量。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，錯誤的是

A．裝置①用來電解飽和食鹽水，c電極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸?/span>KI試紙變藍(lán)

B．裝置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2

C．裝置③檢查乙炔的還原性

D．裝置④可用于干燥、收集氨氣、并吸收多余的氨氣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮和硫的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要應(yīng)用。請回答下列問題：

(1)航天領(lǐng)域中常用N2H4作為火箭發(fā)射的助燃劑。N2H4與氨氣相似，是一種堿性氣體，易溶于水，生成弱堿N2H4·H2O。用電離方程式表示N2H4·H2O顯堿性的原因 。

（2）在恒溫條件下，1 mol NO2和足量C發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示：

①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系：Kc(A) Kc(B)（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是 （填“A”或“B”或“C”）點(diǎn)。

③計算C點(diǎn)時該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp= （列出表達(dá)式并計算結(jié)果。Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

（3）亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×10-4（298K）。它的性質(zhì)和硝酸很類似。

①已知298K 時，H2CO的Ka1=4.2×10-7 ；Ka2=5.61×10-11。向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1mol的HNO2后，則溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的離子濃度由大到小是 。

②將10mL0.1mol/L的亞硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃時，一水合氨的Ki= 1.8×10-5）中,最后所得溶液為________（填“酸性”、“堿性”或者“中性”）。

（4）一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來，但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJmol-1

②CaSO4（s）+ 4CO（g）CaS（s）+ 4CO2（g） △H = -189.2kJmol-1

反應(yīng)CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJmol-1；

(5)H2S氣體溶于水形成的氫硫酸是一種二元弱酸，25℃時，在0.10 mol·L-1H2S溶液中，通人HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH，溶液pH與c(S2-)關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。

①pH=13時，溶液中的c(H2S)+c(HS-)=__________mol·L-1；

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S，當(dāng)溶液pH=______時，F(xiàn)e2+開始沉淀。【已知：KSP(FeS)=1.4×10-19】

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表為元素周期表的一部分。請回答下列問題：

（1）上述元素中，屬于s區(qū)的是________________________（填元素符號）。

（2）寫出元素⑩的基態(tài)原子的電子排布式___________________________。

（3）元素第一電離能為⑤____________⑨（填“大于”或“小于”）。

（4）元素③氣態(tài)氫化物的中心原子有___________對弧對電子，其VSEPR模型為_________________；中心原子的雜化類型為_______________；該分子為_________________分子（填“極性”或“非極性”）。向AgNO3溶液中逐滴加入其水溶液，可觀察到的現(xiàn)象為___________ ___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是

A. d為石墨，鐵片腐蝕加快

B. d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2+ 2H2O + 4e ＝ 4OH–

C. d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D. d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H++ 2e ＝ H2↑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】I、某研究性學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證CH4是否具有還原性，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中觀察到無水CuSO4逐漸變藍(lán)，澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為____ __ 。

（2）研究小組將CH4通入溴水時，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認(rèn)為原因可能是____ 。

請?jiān)O(shè)計一個實(shí)驗(yàn)方案證明你的結(jié)論(用文字表示，不必畫實(shí)驗(yàn)裝置圖)___ _____________ 。

II、（1）工業(yè)上用電石-乙炔生產(chǎn)氯乙烯的反應(yīng)如下：CaO+3CCaC2+CO

CaC2+2H2OCH≡CH+Ca(OH)2 CH≡CH+HCl CH2=CHCl

電石-乙炔法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡單，產(chǎn)品純度高，而且不依賴與石油資源。

電石-乙炔法的缺點(diǎn)是： 、 。

（2）乙烷和氯氣反應(yīng)可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫。請?jiān)O(shè)計以乙烯和氯氣為原料制取氯乙烯的方案（其他原料自選），用化學(xué)方程式表示（不必注明反應(yīng)條件）。要求：①反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫必須用于氯乙烯的制備；②不再產(chǎn)生其他廢液。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】乙醇分子中各化學(xué)鍵如圖所示，對乙醇在各種反應(yīng)中應(yīng)斷裂的鍵說明正確的是

（1）和金屬鈉作用時，斷裂______

（2）和濃硫酸共熱至170 ℃時，斷裂______

（3）和乙酸、濃硫酸共熱時，斷裂_______

（4）在銅催化下和氧氣反應(yīng)時，斷裂_____

（5）與氫鹵酸反應(yīng)時，斷裂______

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸：

請回答下列問題：

（1）硫酸的用途非常廣泛，可應(yīng)用于下列哪些方面 。

A．橡膠的硫化

B．表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成

C．鉛蓄電池的生產(chǎn)

D．過磷酸鈣的制備

（2）為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝 (填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是 。

（3）如果進(jìn)入接觸室的混合氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7％、O2為11％、N2為82％)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450℃ ，而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件，其原因分別是 ； 。

（4）為使硫黃充分燃燒，經(jīng)流量計l通入燃燒室的氧氣過量50％；為提高SO2轉(zhuǎn)化率，經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍；則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計l和流量計2的空氣體積比應(yīng)為 。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95％，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為 。(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計)，

（5）工業(yè)對硫酸廠尾氣的處理方法一般是 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。其中B的單質(zhì)在常溫下為雙原子分子，它與A的單質(zhì)可形成分子X，X的水溶液呈堿性；D的簡單陽離子與X具有相同電子數(shù)，且D是同周期中簡單離子半徑最小的元素；E元素的原子最外層比次外層少兩個電子，C、F兩種元素的原子最外層共有13個電子。則:

（1）X的分子式為

（2）E的簡單陰離子的原子結(jié)構(gòu)簡圖

（3）F在元素周期表中的位置是 (填周期和族)

（4）B、C、E分別與A形成的化合物中最穩(wěn)定的是 （寫化學(xué)式）；

（5）A與C形成的化合物中含非極性鍵的化合物的電子式為_____________．

（6）D的最高價氧化物的水化物與E的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式

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