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1:
(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)ΔH=-254kJ/mol3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-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2所示。p2>>p 1(填“>”或“<”),得出該結論的理由是 反應Ⅱ為氣體體積減小的反應,相同溫度下,增大壓強,平衡正向移動,H2SO4在平衡體系中物質的量分數增大反應Ⅱ為氣體體積減小的反應,相同溫度下,增大壓強,平衡正向移動,H2SO4在平衡體系中物質的量分數增大。
(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+SO2SO2═SO42-SO42-+4H+4H++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)
①B是A的對比實驗,則a=0.40.4。
②比較A、B、C,可得出的結論是 I-是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可加快歧化反應速率I-是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可加快歧化反應速率。
【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol;>;反應Ⅱ為氣體體積減小的反應,相同溫度下,增大壓強,平衡正向移動,H2SO4在平衡體系中物質的量分數增大;SO2;SO42-;4H+;0.4;I-是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可加快歧化反應速率
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:2引用:1難度:0.5
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產生和利用的途徑:
(1)圖1的四個過程中能量轉化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態(tài)水的熱化學方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應生成NaBO2,且反應前后B的化合價不變,該反應的化學方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據平衡移動的原理,可改變的條件之一是
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