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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:109 题号:13291451
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:

(1)反应Ⅰ的化学方程式是___
(2)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=+550kJ•mol-1。该反应自发进行的条件是__(填“高温”、“低温”或“任意温度”),理由是__
反应Ⅱ由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) H=+177kJ•mol-1
ii.SO3(g)分解。则SO3(g)分解的热化学方程式为___
(3)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是___
②判断L1、L2的大小关系,L1___L2,并简述理由:___

(4)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H1=218.4kJ•mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) H2=-175.6kJ•mol-1(反应Ⅱ)
恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请画出反应体系中c(SO2)随时间变化的总趋势图___

(5)工业生产中产生的SO2废气也可用如图方法获得H2SO4。写出电解的阳极反应式___

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用,如高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂;又知高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)+ Q kJ,下表中是该反应在不同温度下的平衡常数 :
温度/℃100011151300
平衡常数4.03.73.5

(1)该反应的平衡常数表达式K=______;Q______0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时υ___υ(填“>”、“<”或“=”).经过10min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=______
(3)已知:4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。 K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有________________________
(4)高铁酸钾水溶液中FeO42-的存在形态及它们的物质的量分数随pH的变化如下图所示:

(i)pH=2时溶液存在如下等量关系: c(K+)=_____________;
(ii)向pH=6的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为_________
2020-03-21更新 | 48次组卷
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【推荐2】温室气体让地球“发烧”,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,通过化学、生物等方法将其转化为更具附加值的能源、化工原料和精细化学品成为目前研究热点。回答下列问题:
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
___________
(2)一定条件下,的反应历程如图所示。该反应的反应速率由第___________(填“1”或“2”)步决定。
   
(3)向2L恒容密闭容器中充入amolCO2和3amolH2,在一定条件下,仅发生上述反应Ⅰ;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。

①相同温度下,催化剂效果更好的是___________(填“甲”或“乙”)。
②T2℃和T5℃下,平衡常数:K2___________(填“>”“<”或“=”)K5
③T5℃下,甲醇的平均反应速率为___________,反应开始时容器中的总压为p0MPa,该温度下反应的平衡常数Kp=___________(列出计算式即可,气体分压=气体总压气体的物质的量分数)。
(4)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质,如图是甲醇燃料电池工作原理示意图。

①a电极是电池的___________(填“正”或“负”)极。
②b电极的电极反应式为___________
2023-11-30更新 | 444次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】I.已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g)       H=akJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)       H=bkJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)       H=ckJ•mol-1
(1)一氧化氮和一氧化碳气体生成氮气和二氧化碳气体的热化学方程式为_____
(2)已知T℃下,向体积为1L的密闭容器中通入1molNO和3,6molCO,发生(1)中反应。平衡时测得c(NO)为0.10mol•L-1,则该温度下的平衡常数Kc=_____L•mol-1
(3)下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_____
A.v(CO)=2v(N2)B.CO2的体积分数不再变化
C.容器内的压强不再变化D.混合气体的密度不再变化

II.可乐中的食品添加剂有白砂糖、二氧化碳、焦糖色、磷酸(H3PO4)、咖啡因等。可乐的辛辣味与磷酸有一定关系。
(4)室温下,测得0.1mol•L-1H3PO4溶液的pH=1.5,用电离方程式解释原因:_____
(5)长期过量饮用可乐会破坏牙釉质,使下面的平衡向脱矿方向移动,造成龋齿。结合平衡移动原理解释原因:_____
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)
(6)已知H3PO4的电离平衡常数:Ka1=6.9×10-3;Ka2=6.2×10-8;Ka3=4.8×10-13,则下列关于0.1mol•L-1Na2HPO4溶液的说法正确的是_____(填序号)。
A.Na2HPO4溶液显碱性,原因是HPO的水解程度大于其电离程度
B.c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-)
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2023-02-20更新 | 105次组卷
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