题目内容
【题目】以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制比的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2的标准燃烧热△H<-(△H1+△H2)
B.过程I适当降低反应体系温度,反应更有利
C.过程II中3mo1FeO(s)的总能量高于lmolFe3O4(s)
D.增加铁氧化合物的质量可以显著提高循环制H2的速率
【答案】A
【解析】
A.根据图示,过程Ⅰ的热反应方程式为:Fe3O4(s) = 3FeO(s) +O2(g) ΔH1;过程Ⅱ的热反应方程式为:3FeO(s)+H2O(g) = Fe3O4(s)+ H2(g) ΔH2;根据盖斯定律:-(过程Ⅰ+过程Ⅱ) 可得:H2(g) +O2(g)= H2O(g) ΔH3= (ΔH1+ΔH2);H2的标准燃烧热为生成液态水时放出的热量,由气态水变为液态水放热,放出的热量越多,焓变越小,则ΔH<ΔH3,即ΔH<(ΔH1+ΔH2),故A正确;
B.过程Ⅰ适当降低反应体系温度,反应速率变慢,生产效率降低,故B错误;
C.根据图示,由过程Ⅱ中无法比较3molFeO(s)的总能量与1mol Fe3O4(s)的高低,实际上1mol Fe3O4原子数目更多,总能量更高,故C错误;
D.铁氧化物为固体,增加铁氧化合物的质量,没有改变反应物的浓度,不能显著提高循环制H2的速率,故D错误;
答案选A。
【题目】(1)以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4 (s)+CO (g) CaO(s)+SO2 (g)+CO2 (g) △H1= +218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ),CaSO4 (s) +4CO (g) CaS(s) +4CO2(g)△H2=﹣175.6kJ·mol-1 (反应Ⅱ),结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4 (s)与CaS (s) 反应的热化学反应方程式_______。
(2)NO2、SO2气体混合存在氧化物间的相互转化平衡:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),某活动小组对此反应进行研究实验
实验内容 | 实验现象 | 结论 | |
① | 将充有NO2、SO2气体的密闭烧瓶放入热水中 | 气体红棕色加深,一段时间后颜色不再变化 | △H___0 (填>、<或=) |
② | 在针筒中抽入5mL NO2和5mL SO2气体,封闭针筒前端,充分反应后,将活塞迅速推至5mL处 | 气体红棕色加深并保持不变 | 平衡____(填向左、向右或不)移动 |
③ | 在充有NO2、SO2混合气体的恒容容器中,达平衡后继续通入SO2气体 | _____ | 平衡向右移动,SO2的转化率____(填增大、减小或不变) |
(3)工业上用活性炭还原法处理NO,有关反应为:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g)。为了提高NO的转化率,下列的措施可行的是___。
A.再加入一定量的碳 B.增大压强 C.用碱液吸收气体 D.使用催化剂