题目内容
煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
⑴反应Ⅰ能自发进行的条件是 。
⑵对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅱ的Kp= (用表达式表示)。
⑶假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
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⑷通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是 。
⑸图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有 。
A.向该反应体系中投入石灰石
B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数
D.提高反应体系的温度
⑹恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,则下,请在图2中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。
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为了合理
利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得:5 g甲醇在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量
。试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_______________________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形
成过程。在化学反应过程中,破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键又会释放能量。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2+3H2
2NH3 ΔH=a kJ·mol-1。
试根据表中所列键能数据计算a的数值(列出简单的计算式):________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变(列出简单的计算式):
__________________________________________________。
中学化学中很多“规律”都有适用范围,下列根据有关规律推出的结论正确的是( )
| 选项 | 规律 | 结论 |
| A | 较强酸可以制取较弱酸 | 次氯酸溶液无法制取盐酸 |
| B | 反应物浓度越大,反应速率越快 | 常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完 |
| C | 结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高 | NH3沸点低于PH3 |
| D | 溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化 | ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀 |