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研究大氣污染物SO3、CH3OH與H2O之間的催化反應(yīng),有利于揭示霧霾的形成機(jī)理。
反應(yīng)?。篠O3(g)+H2O(g)?H2SO4(l)△H1=-227.8kJ/mol
反應(yīng)ⅱ:CH3OH(g)+SO3(g)?CH3OSO3H(g)(硫酸氫甲酯)△H2=-63.4kJ/mol
(1)CH3OSO3H發(fā)生水解:CH3OSO3H(g)+H2O(g)?CH3OH(g)+H2SO4(l)ΔH=
-164.4
-164.4
 kJ/mol。
(2)T℃時某剛性容器中在無水條件下發(fā)生反應(yīng)ⅱ,CH3OH(g)、SO3(g)的初始濃度分別為1×10-8 mol/L、2×10-9 mol/L,平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為0.03%,則反應(yīng)ⅱ的K=
3×104
3×104
 L/mol。
(3)我國科學(xué)家利用計算機(jī)模擬計算,分別研究反應(yīng)ⅱ在無水和有水條件下的反應(yīng)歷程如圖1所示:

①反應(yīng)ⅱ的化學(xué)反應(yīng)速率:v (無水) 
v (有水)(填“>”“<”“=”)。
②無水反應(yīng)歷程中涉及到的斷裂和新形成的化學(xué)鍵為
AD
AD
(填標(biāo)號)。
A.CH3OH中的氫氧鍵
B.CH3OH中的碳?xì)滏I
C.H2O中的氫氧鍵
D.CH3OSO3H中的氫氧鍵
(4)分別研究大氣中H2O、CH3OH的濃度對反應(yīng)ⅰ、反應(yīng)ⅱ產(chǎn)物濃度的影響,結(jié)果如下圖2所示:

當(dāng)c(CH3OH)大于10-11 mol/L時,c(CH3OH)越大,c(H2SO4)越
(填“大”或“小”),原因是
甲醇濃度增大,有利于反應(yīng)ⅱ的發(fā)生,抑制了三氧化硫和水反應(yīng),硫酸濃度減少
甲醇濃度增大,有利于反應(yīng)ⅱ的發(fā)生,抑制了三氧化硫和水反應(yīng),硫酸濃度減少

(5)利用電解法綜合處理SO2和NO是目前大氣污染治理的一個新思路,裝置如圖3:

電解池陽極的電極反應(yīng)為
SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+

(6)汽車尾氣中的SO2可用石灰水吸收,生成CaSO3濁液。常溫下,測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9,忽略SO
2
-
3
的第二步水解,則Ksp(CaSO3)=
1.05×10-6
1.05×10-6
(保留小數(shù)點后兩位小數(shù))。[已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10-2,Ka2(H2SO3)=1.02×10-7]

【答案】-164.4;3×104;<;AD;??;甲醇濃度增大,有利于反應(yīng)ⅱ的發(fā)生,抑制了三氧化硫和水反應(yīng),硫酸濃度減少;SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;1.05×10-6
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:31引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6
  • 2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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