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近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過程如下:
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(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1=+551kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3=-297 kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)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(duì)反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
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p2
p 1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是
反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
。
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下。將ii補(bǔ)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(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18mL SO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
A B C D
試劑組成 0.4mol?L-1 KI a mol?L-1 KI
0.2mol?L-1 H2SO4
0.2mol?L-1 H2SO4 0.2mol?L-1 KI
0000.2mol I2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁 溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快 無明顯現(xiàn)象 溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快
①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),則a=
0.4
0.4

②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是
在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)
在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)

③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因:
反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
。

【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol;>;反應(yīng)Ⅱ是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向移動(dòng),H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大;SO2;4H+;
SO
2
4
;0.4;在酸性條件下,SO2與I-反應(yīng)速率更快,且SO2與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng);反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的氫離子使反應(yīng)i加快
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:56引用:5難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.已知25℃、101kPa下,氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次為285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol.
    (1)0.1mol甲烷和0.2mol氫氣組成的混合氣體在25℃、101kPa下完全燃燒釋放的熱量為
     

    (2)寫出表示葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
     
    ;
    (3)有人利用甲烷和氧氣的反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示燃料電池,若使用酸性電解質(zhì)溶液,則兩極的電極反應(yīng)式為:a極:
     
    ,b極:
     
    ;
    若使用堿性電解質(zhì)溶液,則b極的電極反應(yīng)式為:b極:
     
    ;
    放電時(shí)電極a作
     
    極,外電路中電流從
     
    流向
     

    電解質(zhì)溶液中陽離子移向
     
    極.

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
  • 2.第16屆廣州亞運(yùn)會(huì)的潮流火炬采用丙烷作燃料,已知1g丙烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出50.45kJ的熱量,寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式
     

    發(fā)布:2024/11/9 8:0:6組卷:7引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.已知25℃、101kPa下,氫氣、甲烷和葡萄糖C6H12O6(S)的燃燒熱依次為285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol.
    (1)0.1mol甲烷和0.2mol氫氣組成的混合氣體在25℃、101kPa下完全燃燒釋放的熱量為
     
    ;
    (2)寫出表示葡萄糖燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
     

    (3)有人利用甲烷和氧氣的反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示燃料電池,若使用酸性電解質(zhì)溶液,則電極反應(yīng)式為:b極:
     
    ;若使用堿性電解質(zhì)溶液,則b極的電極反應(yīng)式為:b極:
     
    ;放電時(shí)電極a作
     
    極,外電路中電流從
     
    流出,電解質(zhì)溶液中陽離子移向
     
    極.

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.5
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