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:
(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1=+551 kJ?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/mol3SO2(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,p2>>p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是 當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(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+SO2SO2═4H+4H++SO2-4SO2-4+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18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL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)
SO
2
-
4
SO
2
-
4
序號(hào) | A | B | C | D |
試劑組成 | 0.4 mol?L-1KI | a mol?L-1KI 0.2 mol?L-1H2SO4 |
0.2 mol?L-1H2SO4 | 0.2 mol?L-1KI 0.0002 mol 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 |
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
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;熱化學(xué)方程式;產(chǎn)物百分含量與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線;含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用.
【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),△H=-254kJ/mol;>;當(dāng)溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致硫酸在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大;SO2;4H+;;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
SO
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1428引用:17難度:0.6
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