一种利用含硫物质的热化学循环来实现能量的转化与存储的构想如图所示：
回答下列问题：
(1)举出图中两种形式的能量转化：________ 、________ 。
(2)反应I的化学方程式为_________ 。
(3)研究表明，I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，催化过程如下：
i.________ (请补充完整)；
ii. I2+2H2O+SO2=4H++SO
+2I-。
(4)SO2歧化反应速率与i、ii反应速率有一定关系，某同学设计实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。
已知：I2易溶解在KI溶液中。
①B是A的对比实验，a=_______ ；A、B对比实验说明________ ；A、C对比实验说明________ 。
②实验表明，SO2的歧化反应速率D>A，结合i、ii反应速率解释原因：________ 。
(5)已知原子利用率是指目标产物中某原子的总质量与反应物中某原子的总质量之比。反应Ⅱ若目标产物是H2SO4，则硫原子利用率为________ %(结果保留三位有效数字)。
回答下列问题：
(1)举出图中两种形式的能量转化：
(2)反应I的化学方程式为
(3)研究表明，I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，催化过程如下：
i.
ii. I2+2H2O+SO2=4H++SO
+2I-。(4)SO2歧化反应速率与i、ii反应速率有一定关系，某同学设计实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。
| 序号 | A | B | C | D |
| 试剂组成 | 0.4 mol•L-1的KI | a mol•L-1的KI 0.2 mol•L-1的H2SO4混合物 | 0.2 mol•L-1的H2SO4 | 0.2 mol•L-1的KI和0.0002 mol I2 |
| 实验现象 | 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄，出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验，a=
②实验表明，SO2的歧化反应速率D>A，结合i、ii反应速率解释原因：
(5)已知原子利用率是指目标产物中某原子的总质量与反应物中某原子的总质量之比。反应Ⅱ若目标产物是H2SO4，则硫原子利用率为
更新时间：2020-11-10 17:46:14
|
相似题推荐
解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】纳米氧化锌是一种新型无机功能材料。以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如图：
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol•L−1计算)。
(1)“浸取”过程中盐酸不宜过量太多，其可能原因是_____ 。
(2)“滤渣1”的成分是MnO2、Fe(OH)3。“氧化除杂”过程中KMnO4与Mn2+发生反应的离子方程式为_____ ，溶液pH范围应控制在_____ 。
(3)“除铜”的原理为ZnS(s)+Cu2+(aq)
Zn2+(aq)+CuS(s)，常温下该反应的平衡常数为_____ 。
已知：Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
(4)①“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO3•3Zn(OH)2•2H2O]，该反应的离子方程式为_____ 。
②碱式碳酸锌加热升温过程中固体的质量变化如图所示。350℃时，剩余固体中已不含碳元素，则剩余固体中含有_____ (填化学式)。
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol•L−1计算)。
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | Zn2+ | Mn2+ |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.0 | 6.2 | 8.1 |
| 安全沉淀的pH | 2.8 | 8.3 | 8.0 | 8.2 | 10.1 |
(1)“浸取”过程中盐酸不宜过量太多，其可能原因是
(2)“滤渣1”的成分是MnO2、Fe(OH)3。“氧化除杂”过程中KMnO4与Mn2+发生反应的离子方程式为
(3)“除铜”的原理为ZnS(s)+Cu2+(aq)
Zn2+(aq)+CuS(s)，常温下该反应的平衡常数为已知：Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
(4)①“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO3•3Zn(OH)2•2H2O]，该反应的离子方程式为
②碱式碳酸锌加热升温过程中固体的质量变化如图所示。350℃时，剩余固体中已不含碳元素，则剩余固体中含有
您最近一年使用：0次
解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，其工艺流程如图：
（1）“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是____ 。
（2）“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是____ 。
（3）按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1：1，则“分解塔”中发生反应的化学方程式为____ 。
（4）为提高氮氧化物的转化率，可向“尾气”中通入一定量的____ 气体，再通入“吸收塔”中，实现循环吸收。
（5）“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外，还含有的溶质为___ （填化学式）。
（1）“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是
（2）“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是
（3）按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好1：1，则“分解塔”中发生反应的化学方程式为
（4）为提高氮氧化物的转化率，可向“尾气”中通入一定量的
（5）“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外，还含有的溶质为
您最近一年使用：0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】工业废水中的氨氨(以NH3、
形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法：(酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为
，作用生成N2。
①转化为
的离子方程式为___________ 。
②与在转化为N2的反应中消耗与的物质的量之比为___________ 。
(2)次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为N2而除去。NaClO氧化NH3的离子方程式为___________ 。
(3)活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，·OH为羟基自由基，其氧化性比O3更强。
活性炭奥氧氧化氨氮的机理可描述为___________ 。
②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如题17图-3所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是___________ 。
形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。(1)微生物法：(酸性废水中的部分
在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，作用生成N2。①
转化为的离子方程式为②
与在转化为N2的反应中消耗与的物质的量之比为(2)次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为N2而除去。NaClO氧化NH3的离子方程式为
(3)活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，·OH为羟基自由基，其氧化性比O3更强。
活性炭奥氧氧化氨氮的机理可描述为
②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如题17图-3所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是
您最近一年使用：0次
解答题-有机推断题
|
适中
(0.65)
【推荐1】A、B、C是与生命活动密切相关的三种常见化合物，每种物质所含元素种类均不超过三种，甲是单质。它们之间有如下转化关系：
化合物D也是生活中常见的化合物，在一定条件下可发生如下反应：D+3甲
3A+2B
请回答下列问题：
（1）在化合物A、B、C、D中所含元素完全相同的是__________ 和__________ （填字母）。
（2）在常温下，A和B通过__________ 转化为C。该过程的能量转化关系如何?
____________________ 。
（3）写出由C生成D的反应的化学方程式____________________ 。
（4）化合物C是人类生命活动不可缺少的物质之一，它在血液中的正常含量是__________ 。
（5）目前化合物B在大气中含量呈上升趋势，对环境造成的影响是____________________ 。
化合物D也是生活中常见的化合物，在一定条件下可发生如下反应：D+3甲
3A+2B请回答下列问题：
（1）在化合物A、B、C、D中所含元素完全相同的是
（2）在常温下，A和B通过
（3）写出由C生成D的反应的化学方程式
（4）化合物C是人类生命活动不可缺少的物质之一，它在血液中的正常含量是
（5）目前化合物B在大气中含量呈上升趋势，对环境造成的影响是
您最近一年使用：0次
【推荐2】氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x为电解水，装置y为燃料电池。
①太阳能电池的能量转化形式为___________ (填字母)。
A．化学能转化为电能 B．电能转化为化学能 C．光能转化为电能
②装置x工作时，产生O2的电极为___________ 极。
③装置y工作时，若电解质溶液为稀硫酸，则正极反应式为___________ 。
(2)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：___________ 。
(3)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-
+3H2↑，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。已知Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。
①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在___________ (填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是___________ 。
(1)空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x为电解水，装置y为燃料电池。
①太阳能电池的能量转化形式为
A．化学能转化为电能 B．电能转化为化学能 C．光能转化为电能
②装置x工作时，产生O2的电极为
③装置y工作时，若电解质溶液为稀硫酸，则正极反应式为
(2)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：
(3)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-
+3H2↑，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。已知Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是
您最近一年使用：0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明和应用是化学对人类的一项重要贡献。
(1)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是___________(填字母)。
(2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将___________ 直接转变为电能(填：“化学能”“太阳能”“热能”等)，在外电路中电流方向为___________ 。(填：“从a流向b”或“从b流向a”)
(3)将
设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)，实验测得电子定向移向A电极，则___________ (填“A”或“B”)电极入口加乙醇，其电极反应式为___________ 。
(4)用原电池装置探究
对
与
反应生成
的影响。
①在酸性条件下，该反应的离子方程式为___________ 。
②图中盐桥的作用原理是___________ 。
③上图装置验证增大
，可提高的氧化性，请补全操作和现象：闭合K，至指针读数稳定后，___________ 。
(1)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是___________(填字母)。
| A．锌锰电池工作一段时间后碳棒会变细 |
| B．氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能 |
| C．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 |
D．铅蓄电池负极是 ，正极是 |
(3)将
设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)，实验测得电子定向移向A电极，则(4)用原电池装置探究
对与反应生成的影响。①在酸性条件下，该反应的离子方程式为
②图中盐桥的作用原理是
③上图装置验证增大
，可提高的氧化性，请补全操作和现象：闭合K，至指针读数稳定后，
您最近一年使用：0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐1】氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。
(1)
的结构式是_______ 。常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是_______ 。
(2)目前工业合成氨的原理是
，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是_______ (填标号)。
A.其他条件不变，适当增大的浓度
B.其他条件不变，降低反应体系的温度
C.其他条件不变，减小反应体系的压强
D.其他条件不变，使用更高效的催化剂
(3)三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物(
)三种污染物转化为无害物质，其工作原理如下图所示。反应过程中被氧化的元素名称是_______ 。若为
，则写出和
反应的化学方程式为_______ 。
(4)某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(
)、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。
①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为_______ 
。
②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为_______ 。
(1)
的结构式是常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是(2)目前工业合成氨的原理是
，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是A.其他条件不变，适当增大
的浓度B.其他条件不变，降低反应体系的温度
C.其他条件不变，减小反应体系的压强
D.其他条件不变，使用更高效的催化剂
(3)三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物(
)三种污染物转化为无害物质，其工作原理如下图所示。反应过程中被氧化的元素名称是为，则写出和反应的化学方程式为(4)某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(
)、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L(标准状况下)氮气时，转移电子的物质的量为
。②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为
您最近一年使用：0次
解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】回答下列问题
(1)
的分解速率受温度、浓度、催化剂以及溶液酸碱性等多种因素影响。实验测得70℃时，甲、乙两种条件下浓度随时间的变化如下图所示：
①图甲表明，_______ 条件相同时，_______ 越大，分解速率越快。
②图乙表明，_______ 条件相同时，_______ 越大，分解速率越快。
(2)对于分解反应，
也有一定的催化作用。为比较
和对分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图所示的实验。
①可通过观察_______ ，比较得出结论。
②有同学提出将
溶液改为
更为合理，其理由是_______ 。
(1)
的分解速率受温度、浓度、催化剂以及溶液酸碱性等多种因素影响。实验测得70℃时，甲、乙两种条件下浓度随时间的变化如下图所示：①图甲表明，
分解速率越快。②图乙表明，
分解速率越快。(2)对于
分解反应，也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果，研究小组的同学设计了如图所示的实验。①可通过观察
②有同学提出将
溶液改为更为合理，其理由是
您最近一年使用：0次
【推荐3】氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
I．制取氢气
(1)甲醇制取甲醛时可获得氢气，其原理为
①已知部分化学键的键能数据如下表：
则该反应的
_______ 
。
Ⅱ．储存氢气
硼氢化钠(
)是研究最广泛的储氢材料之一。
已知：i．B的电负性为2.0，H的电负性为2.1
ii．25℃下在水中的溶解度为55g，
在水中的溶解度为0.28g
(2)在配制溶液时，为防止发生水解，可以加入少量_______ (填写化学式)。
(3)向水溶液中加入催化剂Ru/NGR后，能够迅速反应，生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式_______ 。
(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时，发现B点后(如图)增加的浓度，制氢速率反而下降，推断可能的原因是_______ 。
(5)用惰性电极电解溶液可制得，实现物质循环使用，制备装置如图所示。
①钛电极的电极反应式是_______ 。
②电解过程中，阴极区溶液pH_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
I．制取氢气
(1)甲醇制取甲醛时可获得氢气，其原理为
①已知部分化学键的键能数据如下表：
| 化学键 | C−H | C−O | O−H | C=O | H−H |
| 键能/ | 413.4 | 351.0 | 462.8 | 745.0 | 436.0 |
。Ⅱ．储存氢气
硼氢化钠(
)是研究最广泛的储氢材料之一。已知：i．B的电负性为2.0，H的电负性为2.1
ii．25℃下
在水中的溶解度为55g，在水中的溶解度为0.28g(2)在配制
溶液时，为防止发生水解，可以加入少量(3)向
水溶液中加入催化剂Ru/NGR后，能够迅速反应，生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时，发现B点后(如图)增加
的浓度，制氢速率反而下降，推断可能的原因是 (5)用惰性电极电解
溶液可制得，实现物质循环使用，制备装置如图所示。 ①钛电极的电极反应式是
②电解过程中，阴极区溶液pH
您最近一年使用：0次
