【題目】羰基硫COS的結(jié)構(gòu)與CO2相似,廣泛存在于以煤為原料的各種化工原料氣中,能引起催化劑中毒、化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染。羰基硫的氫解反應(yīng)和水解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法,其反應(yīng)式分別為:
①氫解反應(yīng):COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g) △H=+7 kJ/mol
②水解反應(yīng): COS(g)+H2O(g) H2S(g)+ CO2(g) △H = ?
已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
回答下列問題:
(1)羰基硫的結(jié)構(gòu)式為:___________,
(2)已知熱化學(xué)方程式CO(g)+H2O(g) H2(g)+ CO2(g) △H3 則△H3 =__________kJ/mol。
(3)COS的氫解反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T具有如下的關(guān)系式 ,式中a和b均為常數(shù)。
①如圖中,表示COS氫解反應(yīng)的直線為__________;
②一定條件下,催化劑A和B對(duì)COS的氫解反應(yīng)均具有催化作用,相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
則a1____a2 (填“>”或“<”或“=”)。
③某溫度下,在體積不變的容器中,若COS和H2的起始體積比為1:V,平衡后COS和H2的體積比為1:10V,則此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_________。(關(guān)于V的表達(dá)式)
(1)COS完全燃燒會(huì)生成大氣污染物SO2。目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硫(SO2)方法,其脫硫機(jī)理如圖2,脫硫率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖3。
①該脫硫原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________;
②據(jù)圖3,為達(dá)到最佳脫硫效果,應(yīng)采取的具體反應(yīng)條件是________________________;
③根據(jù)a曲線在450℃以上的變化趨勢(shì),分析可能的原因是:______________________。
(5)為測(cè)定某工廠煙道氣中SO2的含量,現(xiàn)將16.00 L煙道氣緩慢通過1.00 L水,設(shè)SO2完全被吸收,且溶液體積不變。取出20.00 mL溶液,用1.18×10-3mol·L-1的飽和碘水與之反應(yīng),若恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗碘水19.07 mL,則該廠煙道氣中SO2的含量為________________mg·L-1。
【答案】 O=C=S -42 z = K= C2H4 +2O2+SO2 = S+ 2CO2 + 2H2O或2C2H4 +3O2+ 2SO2 = 2S+ 4CO2 + 4H2O或C2H4 +O2+2SO2 = 2S+ 2CO2 + 2H2O 負(fù)載率為3.0%,溫度為350℃ 高溫條件下催化劑失活 4.5
【解析】試題分析:(1)根據(jù)CO2的結(jié)構(gòu)式書寫COS的結(jié)構(gòu)式;(2)根據(jù)反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=焓變,計(jì)算CO(g)+H2O(g) H2(g)+ CO2(g)的焓變;(3)①根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式,式中a和b均為常數(shù)分析;②加入催化劑平衡常數(shù)不變;③利用“三段式”計(jì)算COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g)反應(yīng)的平衡常數(shù);(4) ①根據(jù)圖示,氧氣、二氧化硫、乙烯反應(yīng)生成硫、二氧化碳、水;②據(jù)圖3,負(fù)載率為3.0%,溫度為350℃ 時(shí)脫硫率最高;③根據(jù)a曲線在450℃以上,脫硫率降低,分析可能的原因是高溫條件下催化劑失活;(5)SO2完全被吸收生成亞硫酸,亞硫酸被碘單質(zhì)氧化為硫酸,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算二氧化硫的含量。
解析:(1) 二氧化碳的結(jié)構(gòu)式是O=C=O,羰基硫COS的結(jié)構(gòu)與CO2相似,所以COS的結(jié)構(gòu)式是O=C=S;
(2)①:COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g) △H=+7 kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+ CO2(g) △H3
根據(jù)蓋斯定律①+②得COS(g)+H2O(g) H2S(g)+ CO2(g),△H=△H3+7 kJ/mol;根據(jù)反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=焓變,△H=△H3+7 kJ/mol=742+577+465×2-339×2-803×2=-35 kJ/mol,所以△H3= -42 kJ/mol;(3)①根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式,式中a和b均為常數(shù),隨 增大, 減小,故選C;② 加入催化劑平衡常數(shù)不變,所以a1=a2;
③ 設(shè)COS和H2的起始投料分別為1、V,反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為x;
根據(jù)題意(1-x):(v-x)=1:10v
;
(4) ①根據(jù)圖示,氧氣、二氧化硫、乙烯反應(yīng)生成硫、二氧化碳、水,方程式是C2H4 +2O2+SO2 = S+ 2CO2 + 2H2O;②據(jù)圖3,負(fù)載率為3.0%,溫度為350℃ 時(shí)脫硫率最高,;③根據(jù)a曲線在450℃以上,脫硫率降低,分析可能的原因是高溫條件下催化劑失活;(5)SO2完全被吸收生成亞硫酸,方程式是H2O+SO2=H2SO3,亞硫酸被碘單質(zhì)氧化為硫酸,方程式是H2SO3+ I2+H20=H2SO4+2HI,根據(jù)關(guān)系式SO2 I2
= , ; 方該廠煙道氣中SO2的含量為 4.5mg/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種,將100 mL甲氣體經(jīng)過下圖實(shí)驗(yàn)的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,則甲氣體的組成為
A.NH3、NO、CO2 B.NH3、NO2、N2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
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【題目】下列描述,其因果關(guān)系成立的是
A.因?yàn)?/span>NH3的水溶液可以導(dǎo)電,所以NH3是電解質(zhì)
B.因?yàn)?/span>SO2可以使溴水褪色,所以SO2具有漂白性
C.因?yàn)槟硥A性溶液的焰色呈黃色,所以其溶質(zhì)為NaOH
D.因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶于水后電離為離子,所以電解質(zhì)在溶液中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是離子反應(yīng)
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)放熱是因?yàn)榉磻?yīng)物的總能量低于生成物的總能量
B.不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.化學(xué)能是能量的一種形式,它不僅可以轉(zhuǎn)化為熱能,也能轉(zhuǎn)化為電能
D.氯化鈉晶體熔化時(shí),離子鍵被破壞,吸收能量,發(fā)生化學(xué)變化
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【題目】下列關(guān)于反應(yīng)過程中能量變化的說法正確的是
A.在一定條件下,某可逆反應(yīng)的ΔH=+100 kJ·mol-1,則該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100 kJ·mol-1
B.圖中A、B曲線可分別表示反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2(g)=== CH3CH3(g)未使用催化劑和使用催化劑時(shí)反應(yīng)過程中的能量變化
C.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同
D.由如圖所示的能量變化可判斷出該化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)
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【題目】H2O2是一種常見試劑,在實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)生產(chǎn)上有廣泛用途
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用H2O2快速制氧,其分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如甲乙丙丁四圖所示:
(1)下列說法正確的是:________(填字母序號(hào))
A.圖甲表明,其他條件相同時(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越慢
B.圖乙表明,其他條件相同時(shí),溶液堿性越弱,H2O2分解速率越快
C.圖丙表明,少量Mn 2+存在時(shí),溶液堿性越強(qiáng),H2O2分解速率越快
D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大
(2)催化劑Mn2+在反應(yīng)中,改變了____________________(填字母序號(hào))
A.反應(yīng)速率 B.反應(yīng)限度C.反應(yīng)焓變 D.反應(yīng)路徑
E.反應(yīng)活化能 F.活化分子百分?jǐn)?shù)
Ⅱ. H2O2在工業(yè)上作為Fenton法主要試劑,常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。在調(diào)節(jié)好pH(溶液的酸堿性)和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表),設(shè)計(jì)如下對(duì)比試驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制時(shí)間-p-CP濃度圖如下。
(3)電中性的羥基自由基的電子式為:______________
(4)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | T/K | pH | c/10-3mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 為以下實(shí)驗(yàn)作參考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 | _________ | ______ | _______ | _________ |
③ | __________________ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
(5)請(qǐng)根據(jù)右上圖實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:v(p-CP)=_____________
(6)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法:__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃、101 kPa下,2g氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
B. 2H2(g)+ O2(g) == 2H2O(1) △H= +571.6 kJ/mol
C. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) △H= ―571.6 kJ/mol
D. H2(g)+1/2O2(g) == H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求答題:
(1)寫出下列元素電子排布式 CuCl
(2)寫出下列物質(zhì)電子式 N2HClO
(3)畫出下列元素電子排布圖 CMg .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物蒸氣密度是相同狀態(tài)下甲烷密度的倍,完全燃燒的產(chǎn)物只有二氧化碳和水,元素組成分析發(fā)現(xiàn),該物質(zhì)中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氫它的核磁共振氫譜有組明顯的吸收峰。下列關(guān)于有機(jī)物的說法不正確的是
A. 含有、、三種元素
B. 分子組成為
C. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為
D. 分子中可能同時(shí)含有, ,
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