题目内容
【题目】已知反应X(g)+Y(g)nZ(g) ΔH>0,将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应,各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是( B )
A. 反应方程式中n=1
B. 10 min时,曲线发生变化的原因是升高温度
C. 10 min时,曲线发生变化的原因是增大压强
D. 0~5 min内,用X表示的反应速率为v(X)=0.08 mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】
A.10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,说明是增大了压强,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度增加,平衡正向移动,则说明该反应是体积缩小的反应,即n=1,故A正确;B.根据图象数据可知,10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,则说明10min时增大了压强,故B错误;C.根据图象数据可知,10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,则说明10min时增大了压强,故C正确;在5min时X的物质的量为1.8mol,0~5minx的物质的量变化为2mol-1.8mol=0.2mol,则该时间段X的平均反应速率为v(X)==0.08 mol·L-1·min-1;故D正确;故选B。
【题目】将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
(1)H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
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Ⅱ | 铁盐氧化法 | |
Ⅲ | 光分解法 |
① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ:____+ 1 H2S ==____Fe2+ + ____S↓ + ____(将反应补充完整)。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______。
(2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2,电子转移过程如图。
过程甲、乙中,氧化剂分别是______。
(3)按照设计,科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+,p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因:
ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+,_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______。 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。
(4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。
进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________。