近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下:
(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/mol3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol。
(2)對反應(yīng)Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
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,增大壓強使反應(yīng)正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(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,增大壓強使反應(yīng)正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(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補充完整。
i.SO2+4I-+4H+═S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2SO2═4H+4H++SO24SO24+2I-
(4)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實驗如下: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)
SO
2
4
SO
2
4
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 |
實驗現(xiàn)象 | 溶液變黃,一段時間后出現(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實驗表明,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,增大壓強使反應(yīng)正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(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】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:58引用:5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(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)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(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)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(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)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(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
2.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( )
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3.常溫常壓下,3.2g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱72.58kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
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