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近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現太陽能的轉化與存儲。過程如圖:
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(1)反應Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ?mol-1
反應Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH3=-297kJ?mol-1
反應Ⅱ的熱化學方程式:
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol
3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol

(2)對反應Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖所示。
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p2
p1(填“>”或“<”),得出該結論的理由是:
反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質的量增大,體系總物質的量減小,H2SO4的物質的量分數增大
反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質的量增大,體系總物質的量減小,H2SO4的物質的量分數增大
。
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,可能的催化過程如下。將ii補充完整。
i.SO2+4I-+4H+═S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+
SO2
SO2
=
4H+
4H+
+
SO
2
4
SO
2
4
+2I-
(4)探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系,實驗如下:分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序號 A B C D
試劑組成 0.4mol/LKI amol/LKI0.2mol/LH2SO4 0.2mol/LH2SO4 0.2mol/LKI0.0002molI2
實驗現象 溶液變黃,一段時間后出現渾濁 溶液變黃,出現渾濁較A快 無明顯現象 溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現渾濁較A快
①B是A的對比實驗,則a=
0.4
0.4

②比較A、B、C,可得出的結論是
在酸性條件下,SO2與I-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應
在酸性條件下,SO2與I-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應
。
③實驗表明,SO2的歧化反應速率D>A,結合i、ii反應速率解釋原因:
反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產生的氫離子使反應i加快
反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產生的氫離子使反應i加快
。
【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol;>;反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4的物質的量增大,體系總物質的量減小,H2SO4的物質的量分數增大;SO2;4H+;
SO
2
4
;0.4;在酸性條件下,SO2與I-反應速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應;反應ⅱ比反應i快,D中由反應ii產生的氫離子使反應i加快
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.二氧化碳是主要的溫室氣體,也是一種工業(yè)原料。將其固定及利用,有利于緩解溫室效應帶來的環(huán)境問題。
    (1)用二氧化碳合成甲醇。
    已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
    2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1348kJ/mol
    在催化劑作用下,CO2(g)和H2(g)反應生成CH3OH(g)和H2O(g),該反應的熱化學方程式是
     
    。
    (2)用二氧化碳與環(huán)氧丙烷(菁優(yōu)網)反應合成可降解塑料PPC,同時也能生成副產物CPC,其化學反應過程中的能量變化如圖所示:在不同溫度和壓強下,PPC的選擇性(產物中PPC的質量與產物總質量的比值)和總產率(產物總質量與反應物投料總質量的比值)如下表所示。
    序號 溫度/℃ 壓強/MPa 總產率/% PPC的選擇性/%
    25 0.5 90 92.1
    25 1.5 94.9 >99
    25 2.0 95.4 >99
    40 1.5 95.6 96.2
    60 1.5 99 76
    ①通過表中數據ⅰ、ⅱ、ⅲ可以得出的結論是
     
    。
    在25℃時,實際生產中反應壓強為1.5Mpa,而不是2.0Mpa,理由是
     
    。
    ②通過表中數據ⅱ、ⅳ、ⅴ可知溫度升高會使PPC的選擇性下降,結合如圖說明其原因可能是
     
    。
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    發(fā)布:2024/10/18 1:0:1組卷:2引用:1難度:0.6
  • 2.下列熱化學方程式正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:12引用:2難度:0.7
  • 3.空間探測器發(fā)射時常用肼(N2H4)作燃料,以二氧化氮作氧化劑,它們相互反應生成氮氣和水蒸氣。
    已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol;
    ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/mol。
    則N2H4(g)和NO2(g)反應的熱化學方程式為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:18難度:0.7
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