题目内容
【题目】含硫化合物在自然界中广泛存在。请按要求回答下列问题:
(1)火山喷发产生
在大气中发生如下反应:
①
![]()
②
。
写出
与
反应产生
和
的热化学方程式:_________________。
(2)
和
混合加热的反应是![]()
①某温度下,在
恒容密闭容器中,通入
和
,平衡时测得
的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数
__________。
②由图分析该反应的
______0(填“<”“>”)。
③如图250℃以前,曲线
变化的可能原因:_____________。
![]()
(3)工业上可用
碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一
。
①该反应的离子方程式为_______________________________。
②用
作催化剂,催化该反应的过程如图示:
![]()
过程2中,
所起的作用是______________________________。(填“氧化剂”“还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”)。
(4)不同温度下
溶液与
酸性溶液反应速率的探究:均取
溶液(含少量淀粉)与
(过量)酸性溶液混合(已知:
),做不同温度下系列实验,
℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
![]()
①X点
的反应速率为______。
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是__________________;40℃之后溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是__________________。
【答案】2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1036.46kJ/mol 2.25 < 温度越高,正逆反应速率越快,但该反应未达平衡,即V(正)>V(逆) ClO-+SO2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O 既作氧化剂又作还原剂 5.0×10-5mol/(Ls) 温度升高 可能因温度的升高,反应过程中生成H+速率的增大,均加快了淀粉水解;或因温度的升高加速了淀粉糊化,导致淀粉浓度逐渐变小至完全被消耗(合理即可给分)
【解析】
(1)将已知的两个热化学方程式标号,然后根据盖斯定律,将二者叠加,就可得到相应的反应的热化学方程式;
(2)①利用三段式法计算出平衡时各种物质的浓度,带入平衡常数表达式可得平衡常数K值;
②根据温度对H2S的平衡转化率的影响分析反应热;
③根据温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析判断;
(3)①在碱性条件下ClO-将SO2氧化为SO42-,ClO-被还原为Cl-;
②根据过程2中ClO-中Cl、O元素化合价的变化分析判断;
(4)①根据V=
计算反应速率;
②从温度对化学反应速率的影响分析变快的原因;从温度对淀粉水解及H+对淀粉水解影响分析判断。
(1)①2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) △H=-442.38kJ/mol,
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297.04kJ/mol,
根据盖斯定律,将①+②×2,整理可得2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g),则△H=-442.38kJ/mol+2×(-297.04kJ/mol)=-1036.46kJ/mol;
(2)①发生反应:CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g)
c(开始)mol/L 5 5 0 0
c(改变)mol/L 3.0 3.0 3.0 3.0
c(平衡)mol/L 2.0 2.0 3.0 3.0
则化学平衡常数K=
=2.25;
②由图象可知:温度升高,H2S的平衡转化率降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应,△H<0;
③在250℃以前,随温度的升高,化学反应速率加快,V(正)>V(逆),更多的反应物H2S发生反应转化为生成物,所以H2S的转化率增大,到250℃时反应达到平衡,后随着温度的升高,平衡逆向移动,使H2S的转化率又随温度的升高而降低;
(3)①在碱性条件下ClO-将SO2氧化为SO42-,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为ClO-+SO2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O;
②根据图示过程2可知ClO-反应后+1价的Cl变为Cl-,元素化合价降低作氧化剂,同时ClO-反应后-2价的氧元素变为0价的O,O元素化合价升高,作还原剂,所以ClO-的作用是既作氧化剂又作还原剂;
(4)①X点时间为80s,浓度变化量为△c=
=0.004mol/L,则X点对应的NaHSO3反应速率V=
=5.0×10-5mol/(Ls),故C正确;
②从图示可知:在40℃以前,温度越高,变蓝越快,说明升高温度,化学反应速度越快;40℃之后,随温度的升高,溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是因温度的升高、反应过程中生成
速率的增大,均加快了淀粉水解;或因温度的升高加速了淀粉糊化,导致淀粉浓度逐渐变小至完全被消耗。
【题目】一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,已知:
物质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp(25 ℃) | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
25 ℃时,对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的1 L混合溶液,根据上表数据判断,下列说法不正确的是( )
A. 在pH=5的溶液中,Fe3+不能大量存在
B. 混合溶液中c(SO
)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4
C. 向混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
D. 向混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4过滤,可获较纯净的CuSO4溶液