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试题内容

近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:

(1)反应Ⅱ:3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(g) ΔH=-254 kJ·mol-1

(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。

p2________p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是_________________。

(3)I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。

ⅰ.SO2+4I+4HS↓+2I2+2H2O

ⅱ.I2+2H2O+________________+________+2I

(4)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)

序号

A

B

C

D

试剂组成

0.4 mol·

L-1 KI

a mol·L-1 KI

0.2 mol·L-1 

H2SO4

0.2 mol·

L-1 H2SO4

0.2 mol·L-1 

KI

0.0002 mol I2

实验现象

溶液变黄,一段时间后出现浑浊

溶液变黄,出现浑浊较A快

无明显现象

溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快

 

①B是A的对比实验,则a=________。

②比较A、B、C,可得出的结论是__________________________________。

③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:__________________________________________________。

答案解析

【答案】

(2)> 反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大

(3)SO2 SO4(2-) 4H

(4)①0.4 ②I是SO2歧化反应的催化剂,H单独存在时不具有催化作用,但H可以加快歧化反应速率

③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H使反应ⅰ加快

【解析】

(3)反应Ⅱ的总反应为3SO2+2H2O2H2SO4+S,I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变,(总反应-反应ⅰ)÷2得反应ⅱ的离子方程式为I2+2H2O+SO24H+SO4(2-)+2I

(4)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A多加了0.2 mol·L-1 H2SO4,A与B中KI浓度应相等,则a=0.4。

②对比A与B,加入H可以加快SO2歧化反应的速率;对比B与C,单独H不能催化SO2的歧化反应;比较A、B、C,可得出的结论是:I是SO2歧化反应的催化剂,H单独存在时不具有催化作用,但H可以加快歧化反应速率。

③对比D和A,D中加入KI的浓度小于A,D中多加了I2,反应ⅰ消耗H和I,反应ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率D>A,由此可见,反应ⅱ比反应ⅰ速率快,反应ⅱ产生H使c(H)增大,从而使反应ⅰ加快。

所属考点

化学反应速率和化学平衡图像解题方法

化学反应速率和化学平衡图像解题方法知识点包括解题技巧、速率变化图像、物质的量(或浓度)—时间图像、转化率(或含量)—温度—压强图像、几种特殊图像等部分,有关化学反应速率和化学平衡图像解题方法的详情如下:解题技巧1.先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。2.定一议二当图像中有三个量

录入时间:2021-03-07 16:18:04
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