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:

(1)反应Ⅰ能自发进行的条件是            。

(2)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)。

(3)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             。

(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是             。

(5)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

C.提高CO的初始体积百分数

D.提高反应体系的温度

(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,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。

   

练习册系列答案
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工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (I)

2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)                 (II)

S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)                   (III)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若                                             ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是  

                                         。装置E中为           溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为              。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择           。

     a.蒸馏水                     b.饱和Na2SO3溶液

     c.饱和NaHSO3溶液            d.饱和NaHCO3溶液

    实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是            。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是               。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                   。

    a.烧杯    b.蒸发皿      c.试管      d.锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:

                                                                                。

    已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O

   供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

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