题目内容
一种以黄铜矿和硫磺为原料制取钢和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S
回答下列问题:
(1)铁红的化学式为________;
(2)“反应Ⅱ”的还原剂是________(填化学式);
(3)除CuS外“反应II”的产物还有_________(填化学式);
(4)“反应Ⅲ”的离子方程式为_________;
(5)某同学设想利用电化学原理实现以CuSO4、SO2为原料制备Cu和H2SO4,并吸收炼铁过程中产生的CO尾气,实现资源与能源的综合利用。该同学据此组装出的装置如下图所示:
闭合该装置中的K,A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为__________,B池中生成的气体X的电子式为________,若在C池中生成64gCu,则整个装置中共生成H2SO4_____mol。
乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。
(一)制备苯乙烯(原理如反应I所示):
Ⅰ. △H=+124kJ·mol-1
(1)部分化学键的键能如下表所示:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/ KJ/mol | 412 | 348 | X | 436 |
根据反应I的能量变化,计算X=_________。
(2)工业上,在恒压设备中进行反应I时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。请用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因:_________。
(3)已知吉布斯自由能△G=△H-T△S ,当△G < 0时反应可自发进行。由此判断反应I在_________(填“高温”或“低温”)更易自发进行。
(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应Ⅱ所示):
Ⅱ. △H2>0
(4)T°C时,向10 L恒容密闭容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应Ⅱ,乙苯(或Cl2)、 α-氯乙基苯(或HCl)的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示:
①0—2 min内,以HCl表示的该反应速率v(HCI)=_________。
②6 min时,改变的外界条件为_________,该条件下的平衡常数K的数值=_________。
③10 min时,保持其他条件不变,再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 molα-氯乙基苯和1mol HCl,则此时该反应v正_________v逆(填“>”、“<”或“=” );若12 min时反应再次达到平衡,则在0-12 min内,Cl2的转化率α=_________。(计算结果保留三位有效数字)