氫氣是一種清潔高效的新型能源,如何經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制取氫氣成為重要課題。
(1)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程圖如圖。
已知:
反應(yīng)Ⅱ:H2SO4(aq)═SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)ΔH2=+327kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:2HI(aq)═H2(g)+I2(g)ΔH3=+172kJ?mol-1
反應(yīng)2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)ΔH=+572kJ?mol-1
則反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式為 SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=-213kJ/molSO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=-213kJ/mol。
(2)H2S可用于高效制取氫氣,發(fā)生的反應(yīng)為2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)。
Ⅰ.若起始時(shí)容器中只有H2S,平衡時(shí)三種物質(zhì)的物質(zhì)的量與裂解溫度的關(guān)系如圖1。
①圖中曲線Z表示的物質(zhì)是 S2S2。(填化學(xué)式)
②C點(diǎn)時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率為 66.766.7%。(保留一位小數(shù))
③A點(diǎn)時(shí),設(shè)容器內(nèi)的總壓為pPa,則平衡常數(shù)Kp=0.2pPa0.2pPa。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
Ⅱ.若在兩個(gè)等體積的恒容容器中分別加入2.0mol H2S、1.0mol H2S,測(cè)得不同溫度下H2S的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。
①M(fèi)點(diǎn)、O點(diǎn)和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v(M)、v(O)和v(N)的大小關(guān)系為 v(M)<v(O)<v(N)v(M)<v(O)<v(N)。(用“>”“<”或“=”表示,下同)
②M、N兩點(diǎn)容器內(nèi)的壓強(qiáng)2p(M) <<p(N),平衡常數(shù)K(M)、K(N)、K(O)三者的大小關(guān)系為 K(M)=K(O)<K(N)K(M)=K(O)<K(N)。
1
2
【答案】SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=-213kJ/mol;S2;66.7;0.2pPa;v(M)<v(O)<v(N);<;K(M)=K(O)<K(N)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:27引用:5難度:0.4
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( )發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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