【題目】二氧化硫是大氣的主要污染物之一。催化還原SO2不僅可以消除SO2的污染,還可以得到工業(yè)原料S。燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)為:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。

(1)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=566.0kJ·mol1

S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=296.8 kJ·mol1

則硫的回收反應(yīng)的△H=___________ kJ·mol1。

(2)其他條件相同、催化劑不同時(shí),硫的回收反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。260℃時(shí),___________(填“La2O3、“NiO”“TiO2”)的催化效率最高。La2O3NiO作催化劑均可能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到很高,不考慮價(jià)格因素,選擇La2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是___________

(3)一定條件下,若在恒壓密閉容器中發(fā)生硫的回收反應(yīng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,則P1、P2、P3P4由大到小的順序?yàn)?/span>___________;某溫度下,若在恒容密閉容器中,初始時(shí)c(CO)=2 a mol·L1,c(SO2)= a mol·L1,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___________。

(4)某實(shí)驗(yàn)小組為探究煙氣流速、溫度對該反應(yīng)的影響,用La2O3作催化劑,分別在兩種不同煙氣流量、不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:在260℃時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而減小,其原因是___________;在380℃時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨煙氣流量增大而增大,其原因是___________。

(5)工業(yè)上常用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2,將煙氣通入1.0 mol·L1N2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時(shí),吸收SO2的能力顯著下降此時(shí)溶液中c(HSO3)c(SO32)=___________。(已知H2SO3Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)

【答案】-269.2 TiO2 La2O3在相對較低溫度對催化效率更高 P1>P2>P3>P4 80/a mol/L 260℃時(shí),催化劑活性不好,反應(yīng)速率慢;煙氣流速越大,氣體和催化劑接觸時(shí)間越短,SO2轉(zhuǎn)化率越低 380℃時(shí),催化劑活性好,反應(yīng)速率快;煙氣流速越大,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)正向進(jìn)行越徹底,SO2轉(zhuǎn)化率越高 10

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2=566.0kJ·mol-1+296.8 kJ·mol-1=-269.2kJ/mol。

2)觀察圖1260℃,TiO2作催化劑時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率高于其他,那么TiO2催化效率最高,繼續(xù)觀察圖1,可發(fā)現(xiàn)La2O3在較低溫度時(shí)就可以達(dá)到非常高的催化效率,因而優(yōu)于NiO。

3)觀察反應(yīng)2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l)可知該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)減小,保持溫度不變,壓強(qiáng)變大使得平衡向右移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率變大,因而P1>P2>P3>P4,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,說明SO2轉(zhuǎn)化濃度為a×0.8mol/L=0.8a mol/L,可用三段式計(jì)算平衡常數(shù):2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l)

2a a 0

轉(zhuǎn) 1.6a 0.8a 1.6a

0.4a 0.2a 1.6a

K===(注意可不用寫單位,但是一定要以平衡濃度代入求解。)

4)先分析溫度的影響,260℃時(shí)La2O3催化效果很低,因而反應(yīng)速率慢,煙氣流速變快,氣體與催化劑接觸時(shí)間少,還來不及反應(yīng)就移走了,因而SO2轉(zhuǎn)化率降低,380℃恰恰相反,催化劑活性好,反應(yīng)速率快;煙氣流速越大,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)正向進(jìn)行越徹底,SO2轉(zhuǎn)化率越高。

5pH=6,說明c(H+)=10-6mol/LKa2=,可得==10

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N2ONO反應(yīng)生成N2NO2的能量變化如圖所示。若生成0.5molN2,下列說法不正確的是(

A.反應(yīng)生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移4mole-

B.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和

C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) ΔH=-139kJ·mol-1

D.斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】第ⅤA族元素的原子RA原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子,其立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時(shí),分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,下列關(guān)于RCl5分子的說法中不正確的是(  )

A. 每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B. 鍵角(Cl—R—Cl)90°、120°、180°幾種

C. RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl3

D. 分子中5個(gè)R—Cl鍵鍵能不都相同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視。可用熔融的碳酸鹽作為電解質(zhì),向負(fù)極充入燃料氣CH4,用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)猓允珵殡姌O材料,制得燃料電池。工作過程中,CO32-移向__極(填“正”或“負(fù)”),已知CH4發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___,則另一極的電極反應(yīng)式為___。

2)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。

①如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)的氧化還原反應(yīng):___(用離子方程式表示)設(shè)計(jì)的原電池裝置,反應(yīng)前,電極質(zhì)量相等,一段時(shí)間后,兩電極質(zhì)量相差12g,導(dǎo)線中通過__mol電子。

②其他條件不變,若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,石墨的電極反應(yīng)式為___。

③如圖其他條件不變,若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型,如圖所示,

一段時(shí)間后,在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液,現(xiàn)象是___,電極反應(yīng)式為___;乙裝置中石墨a___極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”),乙裝置中與銅絲相連石墨b電極上發(fā)生的反應(yīng)式為___,產(chǎn)物常用___檢驗(yàn)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某結(jié)晶水合物含有CO32-、SO42-、SO32-、Fe2+、Fe3+、NH4+、Ba2+中的三種離子,實(shí)驗(yàn)小組為確定其化學(xué)式做了如下實(shí)驗(yàn):

①準(zhǔn)確稱取6.125g樣品,配制成250.00mL溶液X。

②取20.00mL溶液X,加入足量鹽酸,無明顯現(xiàn)象;再加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;將沉淀過濾、洗滌、干燥至恒重,得白色固體0.5825g。

③取20.00mL溶液X,加入適量稀硫酸酸化后,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定三次,測得消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL。

④設(shè)計(jì)如圖所示的裝置,取20.00mL溶液Ⅹ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前后B裝置增重0.04250g。

⑤取少量溶液X,滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再向其中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

回答下列問題;

(1)完成實(shí)驗(yàn)①所需要的玻璃儀器有;燒杯、玻璃棒、量筒、____________________。

(2)實(shí)驗(yàn)③達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)④的反應(yīng)結(jié)束后,打開止水夾通入N2的作用是_________________________。

(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為_________________________。

(5)某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn) AgSCN為白色難溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。為探究SCNˉ和Fe2+的還原性強(qiáng)弱,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

先斷開電鍵K,向溶液X中滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,說明_____________;閉合電鍵K后,若觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),據(jù)此得出的結(jié)論是_____________,溶液變紅的原因是___________(用離子方程式表示),該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是_______________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知高分子化合物I是輕工業(yè)生產(chǎn)的重要原料,其中一種生產(chǎn)合成路線如下:

已知:

回答下列問題:

1A為芳香烴,A的化學(xué)名稱是______

2G→H、H→I的反應(yīng)類型分別是______、______。

3)若G結(jié)構(gòu)為

①請寫出D的結(jié)構(gòu)簡式______

2B生成C的化學(xué)方程式為__。

4C有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酚類的同分異構(gòu)體有_____種,寫出其中具有四組核磁共振氫譜峰的一種結(jié)構(gòu)簡式_____。

5)參考上述合成路線信息,寫出以CH3CH=CH2CH3MgBr為原料(其它無機(jī)物任選)合成的合成路線圖。_____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的有

A向10ml0.1mol/L的Ca(ClO)2的溶液中鼓入標(biāo)態(tài)下的SO2氣體44.8ml:

Ca2++2ClO- +2H2O+2SO2= CaSO4↓+2Cl- +4H++SO42-

B向98.3%的濃硫酸中加入銅片并加熱:Cu+4H++SO42-SO2+Cu2++2H2O

C向NH4HCO3溶液中加足量濃NaOH溶液并加熱:HCO3-+ OH-H2O +CO32-

D用氯化銨和消石灰兩種固體混合加熱制氨氣:NH4++OH-NH3+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)一定屬于同系物的是(

C2H4 CH2=CH-CH=CH2C3H6

A. ④和⑧B. ①和③C. ⑤、⑦和⑧D. ④、⑥和⑧

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作要遵循安全性和簡約性,如圖操作正確但不是從安全性方面考慮的操作是

A.操作①:使用稍浸入液面下的倒扣漏斗檢驗(yàn)氫氣的純度

B.操作②:使用CCl4萃取溴水中的溴時(shí),振蕩后需打開活塞使漏斗內(nèi)氣體放出

C.操作③:吸收氨氣或氯化氫氣體并防止倒吸

D.操作④:配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)的搖勻操作

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案