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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:173 题号:10492255
SO2经一系列反应可以得到硫酸和芒硝(Na2SO4·10H2O),其转化关系如图:

(1)SO2可用于H2SO4。已知25℃、101kPa 时:
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) = 2H2SO4(l) ΔH1=-456kJ/mol
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ΔH2=-130kJ/mol
则I中SO2(g)→SO3(g)的热化学方程式是_____
(2)若Ⅲ中将SO2通入NaHCO3溶液中,反应的离子反应方程式是_____。已知:25℃时,H2CO3电离平衡常数:K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11;H2SO3电离平衡常数:K1=1.5×10-2K2=6.0×10-8
(3)若Ⅲ中将SO2通入NaOH 溶液中,得到NaHSO3溶液,用化学用语表示NaHSO3在水溶液中存在的可逆过程_____。25℃时,SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,含硫各微粒(H2SO3)的物质的量分数 X(i)与溶液 pH 的关系如图所示,下列说法不正确的是_____(填字母)。

A.为获得更多的NaHSO3,应将溶液的 pH 控制在 4~5
B.pH=3 时,溶液中 c()>c(H2SO3)> c()
C.由 M 点坐标,可以计算H2SO3⇌H+的电离常数
D.pH=9 时,溶液中存在c(H+)=c()+2c()+c(OH-)
(4)通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物,如图所示,结合化学用语解释 c 室只排出Na2SO3的原因_____

(5)步骤 IV 中可以将NaHSO3转化为Na2SO4的试剂是__________(任意写两种)。

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【推荐1】(1)已知常温常压下:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g) △H=-359.8kJ·mol1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-556.0kJ·mol1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ·mol1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式为________________________________
(2)某温度时,将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
①经过5 min后,反应达到平衡,此时转移电子6 mol。该反应的平衡常数为________。v(H2)=________ mol/(L·min)。若保持体积不变,再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH,此时v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,再增加2 mol CO与5 mol H2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________
a.CH3OH的质量不变   b.混合气体的平均相对分子质量不再改变   c.v(CO)=2v(H2) d.混合气体的密度不再发生改变
2019-03-07更新 | 221次组卷
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【推荐2】以节能减排为基础的低碳经济已成为实现人类可持续发展的重要课题。
(1)控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径,其中一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如2CO2(g)+2H2O(1)= C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(1)= C2H5OH(1)+3O2(g)△H=+1366.8kJ/mol
则由C2H5OH(1)转化为C2H4(g)和H2O(1)的热化学方程式为_______
(2)为探究反应6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)发生的适宜条件,现改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)]和温度等条件进行了如下实验:

500600700800
1.545332012
260432815
383623722

根据表中实验数据分析:
①该反应的正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②为提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有_______(写出一条即可)。
(3)一定条件下,将3 mol H2和1mol CO2气态混合物充入2L密闭容器中,发生如下反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。2min时该反应达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为0.2mol/L。下列说法正确的是_______
A.该反应的平衡常数表达式为
B.CO2的平衡转化率为40%
C.2min内H2的平均反应速率为0.3mol/(L·min)
D.该反应达到平衡状态的标志是混合气体的密度不发生改变

(4)右图是甲烷燃料电池的工作原理示意图,电解质溶液为KOH溶液。则负极室通入的气体是_______(填“甲烷”或“氧气”);正极室电极上发生的电极反应是_______;其电池的总反应为_______。比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是能量转化效率高,其次是_______
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【推荐3】H2O2的制取及其在污水处理方面的应用是当前科学研究的热点。
(1)“氧阴极还原法”制取H2O2的原理如题图所示:

阴极表面发生的电极反应有:
Ⅰ.2H++O2+2e-=H2O2
Ⅱ. H2O2+2H++ 2e-=2H2O
Ⅲ. 2H+ +2e-=H2
①写出阳极表面的电极反应式:___
②其他条件相同时,不同初始pH(均小于2)条件下,H2O2浓度随电解时间的变化如图所示,c(H+)过大或过小均不利于H2O2制取,原因是_______

(2)在碱性条件下,H2O2的一种催化分解机理如下:
H2O2(aq)+Mn2+(aq)=·OH(aq)+Mn3+(aq)+OH-(aq)       ∆H=akJ/mol
H2O2(aq)+ Mn3+(aq) +2OH-(aq)= Mn2+(aq) +·O2-(aq) +2H2O(l)       ∆H=bkJ/mol
·OH(aq) +·O2-(aq)=O2(g) +OH-(aq)       ∆H=ckJ/mol
2H2O2(aq)= 2H2O(l)+O2(g)   △H=_______ 。该反应的催化剂为 ____
(3)H2O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(·OH),可有效去除废水中的次磷酸根离子(H2PO2-)。
①弱碱性条件下·OH将H2PO2-氧化成PO43-,理论上l.7g·OH可处理含0.001mol/L H2PO2-的模拟废水的体积为______
②为比较不同投料方式下含H2PO2-模拟废水的处理效果,向两份等体积废水样品中加入等量H2O2和O3,其中一份再加入FeSO4。反应相同时间,实验结果如图所示:

添加FeSO4后,次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高,原因是______
2020-04-04更新 | 384次组卷
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