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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:260 题号:17413749
近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存,过程如下:

(1)反应I由两步反应完成:a. H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) △H1 = +177 kJ/mol
b. 2SO3(g)2SO2(g) +O2(g) △H2 = +197 kJ/mol
①请写出反应I的热化学反应方程式:_________________________________
②硫酸工业中可通过反应b的逆反应合成SO3,下表列出了不同温度、压强下SO2的平衡转化率:

温度/℃

SO2的平衡转化率/%

0.1 MPa

0.5 MPa

1 MPa

5 MPa

10 MPa

450

97.5

98.9

99.2

99.6

99.7

550

85.6

92.9

94.9

97.7

98.3


在实际生产中,选定温度为400~500 ℃的原因是_________________;选定压强为常压的原因是_____________________
(2)可以作为水溶液中SO2歧化反应(反应II)的催化剂,催化历程如下:
i.SO2+4I+4H+= S↓+2I2+2H2O ii.                           
某实验小组为探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,进行如下实验:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)

A

B

C

D

试剂组成

0.4 mol/L KI

0.4 mol/L KI

0.2 mol/L H2SO4

0.2 mol/L H2SO4

0.2 mol/L KI

a 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成黄色,出现浑浊较A快


①请补全反应ii:___________________________________
②比较A、B、C,可得出的结论是:______________________
③D是A的对比实验,则a=__________
④实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,则反应速率:i____ii(填“>”、“=”或“<”)。

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【推荐1】可以消除氮氧化物的污染,发生的反应为。将通入恒容密闭容器中,在一定温度下发生上述反应,各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。

(1)_______
(2)曲线②表示的是_______(填“NO”“”“”或“”)的浓度随时间的变化。
(3)图中达到平衡的点是_______(填“A”“B”“C”或“D”)。
(4)A点时,NO的转化率为_______(转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。
(5)10min末,其他条件不变,采用下列措施一定能加快上述反应速率的是_______(填字母)。
A.升高体系的温度B.充入一定量的
C.将容器体积变为5LD.充入一定量氦气
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I·甲醛的制备
工业上利用甲醇脱氢法制备甲醛,已知:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H
(1)该反应的能量变化如图甲所示,△H=___kJ•mol-1

(2)为提高CH3OH转化率,采取的措施有______;在温恒容条件下,该反应达到平衡状态的标志有___(填标号)。
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的总压强保持不变
c.v(CH3OH)消耗=v(H2)生成
d.甲醛的浓度保持不变
(3)选用Ag/SiO2—ZnO作催化剂,在400~750℃区间进行活性评价,图乙给出了甲醇转化率与甲醛选择性(选择性越大,表示生成该物质越多)随反应温度的变化曲线。制备甲醛的最佳反应温度为___(填标号),理由是___
a.400℃b.650℃c.700℃d.750℃

(4)T℃时,在2L恒容密闭容器中充入1mol甲醇,发生反应:
①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
②CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
平衡时甲醇为0.2mol,甲醛为0.7mol。则反应i的平衡常数K=___
II.甲醛的用途
(5)将甲醛水溶液与硫酸镍(NiSO4)溶液混合,可用于化学镀镍。反应过程中有CO2产生,则该反应的离子方程式为___:若收集到112mLCO2(标准状况),理论上转移电子___mol。
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真题 名校
【推荐3】直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2
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①上表判断NaHSO3溶液显______性,用化学平衡原理解释:____________ 
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