题目内容
工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是( )。
A.2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)
SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
A
【解析】 从原料的量、SO2的转化率为50%可知,1 mol SO2完全反应放出热量98.3 kJ,故热化学方程式为SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1,从而判断出选项B、C、D都错;SO2氧化为SO3的反应放热,故SO3分解过程为吸热,可得2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1。
在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3— (aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
t/℃ | 5 | 15 | 25 | 35 | 50 |
K | 1 100 | 841 | 689 | 533 | 409 |
下列说法正确的是 ( )。
A.反应I2(aq)+I-(aq)
I3— (aq)的ΔH>0
B.其他条件不变,升高温度,溶液中c(I3—)减小
C.该反应的平衡常数表达式为K=![]()
D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
某化学小组在学习元素周期律知识后,对教材中Cl2将Fe2+氧化成Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化成Fe3+?
环节一:理论推测。
部分同学认为Br2和I2都能将Fe2+氧化成Fe3+,依据是
____________________________________________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化成Fe3+。还有同学认为Br2能将
Fe2+氧化成Fe3+,而I2不能,依据是同一主族从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。
环节二:设计实验进行验证。
向大试管中加入适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:
试管 | 操作 | 现象 |
① | 先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
② | 先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释。
(1)甲同学认为试管①中的现象说明溴水能将Fe2+氧化,反应的离子方程式为______________________________________________________。
乙同学认为应该补做实验,才能得出甲同学的结论。请你帮助乙同学完成实验:
实验2:
操作 | 现象 |
|
|
(2)该小组同学对试管②中所得的溶液呈黄色的原因展开讨论,并提出了两种假设:
假设1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
假设2.________________。
实验3:进行实验以判断假设是否成立。
操作 | 现象 |
向试管②所得的溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间。取出上层溶液,滴加KSCN溶液 | 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;取上层溶液滴加KSCN溶液后,溶液呈浅红色 |
丙同学认为实验3的现象可以说明假设2成立,丁同学认为不严谨,于是设计了实验4继续探究。
实验4:
操作 | 现象 |
向另一支试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间。取出下层溶液,滴加KSCN溶液 | 静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;取下层溶液,向其中滴加KSCN溶液后,溶液没有呈浅红色 |
你认为实验4中加入乙酸乙酯的主要目的是_____________________。
丁同学根据实验4的现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,从原子结构角度解释原因:_____________________________________________。