25.(10分)硫酸工业生产应考虑综合经济效益。
(1)工业生产硫酸的原料气成分(体积分数)为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%。
压强及温度对SO2转化率的影响如下:
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0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
|
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
|
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
|
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
工业上,二氧化硫催化氧化过程采用的是常压而不是高压,主要原因是
____________________________________________________________________。
分析上表数据可知,二氧化硫的催化氧化是放热反应,理由是____________________________________________________________________。
(2)据测算,接触法制硫酸过程中,每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.60×105 kJ能量。
若反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),ΔH=-196.6 kJ /mol放出的热量完全被利用,则每生产1 t 98%的硫酸可为外界提供_____________kJ能量(不考虑其他过程释放的能量)。
(3)依据题给数据计算:在500℃0.1MPa条件下,二氧化硫的催化氧化达到平衡时,各种气体的体积比V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)= ∶ ∶ ∶82
(结果保留两位有效数字)。
2l.(8分)
锌一锰干电池是普遍使用的化学电池,如图是干电池的基本构造图,其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊状物。
(1)干电池工作时正极上的反应是NH4++e-=NH3+
H2,则负极
上的电极反应式是_____,MnO2的作用是除去正极上的产物,本身生成Mn2O3,该反应的化学方程式是__________。
(2)干电池用久了就会变软,其原因是_____________________。
(3)将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.1molCu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是_______升。
22.(8分)在20L恒容的密闭容器中,加入3molSO3(
g)和lmo1氧气,在一定温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.09mol·L-1,当反应到8min时,反应到达平衡,此时三氧化硫浓度c(SO3):a mol·L-1。
(1)0min-4min内生成O2平均速率v(O2)=__________mol·L-1min-1
(2)达到平衡时C(O2)=C(SO2),则a=___________mol·L-1,在下列坐标系中作出0min-8min及之后SO2、O2、SO3浓度随时间变化曲线.
(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于amol·L-1的是________________
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A |
B |
C |
D |
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SO3 |
1mol |
3mol |
3mol |
0mol |
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SO2 |
2mol |
1.5mol |
0mol |
6mol |
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O2 |
2mol |
1mol |
0mol |
5mol |
19.(11分)
有A、B、C、D、E、F六种元素,已知
:它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大:A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶l形成化合物;B、C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式_____________、_____________。
(2)右图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,其中的虚线表示___________,与每个“构成粒子”相邻的粒子呈______________空间构型。A与D按原子个数比l∶l形成的化合物的电子式为__________________。
(3)人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
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化学键 |
F-D |
F-F |
B-B |
F-B |
C-D |
D-D |
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键能/kJ·mol-1 |
460 |
176 |
347.7 |
347 |
745 |
497.3 |
①下列三种物质形成的晶体。熔点由高到低的顺序(用a、b、c表示):_________________
a.F与B形成的化合物 b.B与D形成的稳定化合物 c.F的单质
②试估算F单质晶体的燃烧热:_____________________________________