5.Na2SO3的氧化反应:2Na2SO3(aq)+O2(aq)=2Na2SO4(aq)△H=m kJ•mol-1.其反应速率受溶解氧浓度影响,分为富氧区和贫氧区两个阶段.
(1)已知O2(g)?O2(aq)△H=nkJ•mol-1,Na2SO3溶液与O2(g)反应的热化学方程式为2Na2SO3(aq)+O2(g)=2Na2SO4(aq)△H=(m+n)kJ•mol-1
(2)291.5K时,1.0L溶液中Na2SO3初始量分别为4、6、8、12mmol,溶解氧浓度初始值为9.60mg•L-1,每5s记录溶解氧浓度,实验结果如图.当Na2SO3的初始量为12mmol,经过20s溶解氧浓度降为6.40mg•L-1,则0-20s内Na2SO3的平均反应速率为1.00×10-5mol•L-1•s-1
(3)为确定贫氧区速率方程v=kca(SO32-)•cb(O2)中a,b的值(取整数),分析实验数据.
 c(Na2SO3)×103 3.65 5.65 7.65 11.65
 v×106 10.2 24.4 44.7 103.6
①当溶解氧浓度为4.0mg•L-1时,c(Na2SO3)与速率数值关系如表,则a=2
②当溶解氧浓度小于4.0mg•L-1时,图中曲线皆为直线,则b=0,
(4)两个阶段不同温度的速率常数(k)之比如表.
 反应阶段 速率方程 $\frac{k(297.0K)}{k(291.5K)}$
 富氧区 v=kc(SO32-)•c(O2 1.47
 贫氧区 v=kca(SO32-)•cb(O2 2.59
已知ln$\frac{{k}_{2}}{{k}_{1}}$=-$\frac{{E}_{a}}{R}$($\frac{1}{{T}_{2}}-\frac{1}{{T}_{1}}$),R为常数,Ea(富氧区)<Ea(贫氧区)(填“>”或“<”).
(5)结合图表分析,Na2SO3初始量不同时,划分富氧区与贫氧区的溶解氧浓度是否相同,为什么?.
(6)一定温度下,化学反应速率仅与决速步的反应物浓度有关.Na2SO3氧化反应历程涉及的
①SO32-+O2→SO5-
②SO5-+SO32-→SO52-+SO3-
③SO32-+SO32-→SO3-+SO32-
④SO32-+O2→SO5-
⑤SO52-+SO32-→2SO42-
富氧区与和贫氧区的决速步分别是①、③(填序号)
3.碳是一种生命元素,碳元素的循环对地球环境,从中衍生出来的CO2可以有许多用途.回答下面问题:
Ⅰ(1)已知温度为T时:
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol
电解得到的CO、H2在合适催化剂的作用下可以合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ•mol?1
(2)在固态金属氧化物电解池中,高温电解H2O~CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图1所示.请问:X是电源的(填正极或负极)负极;写出生成H2的电极反应式:H2O+2eˉ=H2+O2-
Ⅱ以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例.在尿素合成塔中的主要反应(均自发进行)可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s);△H1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(l);△H2
反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g);△H3
已知:H2O(g)?H2O(l);△H4
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的△H1=△H3+△H4-△H2(用其他△H表示).
(2)反应Ⅱ的△S>0 (填“>”、“=”或“<”).
(3)某研究小组为探究反应Ⅲ影响CO2转化率的因素,在其它条件一定时,图2为CO2转化率受温度变化影响的曲线,图3是按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]投料时CO2平衡转化率的变化曲线.
当温度高于T℃后,CO2转化率变化趋势如图2所示,其原因是温度高于T℃时,因为反应Ⅲ为自发反应,△S<0,则反应△H3<0,是放热反应,温度升高平衡向逆方向进行,CO2的平衡转化率降低.

(4)在某恒定温度下,将NH3和CO2物质的量之比按2:1充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ),经15min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如图4所示.
①在上述条件下,反应Ⅰ的平衡常数的值为250.
②若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向该容器中充入2mol NH3和1mol CO2,在40min时重新达到平衡,请在图4中画出25~50min内CO2的浓度变化趋势曲线.
 0  160421  160429  160435  160439  160445  160447  160451  160457  160459  160465  160471  160475  160477  160481  160487  160489  160495  160499  160501  160505  160507  160511  160513  160515  160516  160517  160519  160520  160521  160523  160525  160529  160531  160535  160537  160541  160547  160549  160555  160559  160561  160565  160571  160577  160579  160585  160589  160591  160597  160601  160607  160615  203614 

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