煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s) ＋ SO2(g) ＋ CO2(g)　ΔH1＝218.4 kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅰ)

CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s) ＋ 4CO2(g)　ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是________。

(2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B)，則反應(yīng)Ⅱ的Kp＝________(用表達(dá)式表示)。

(3)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率(v1 )大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2 )，則下列反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖正確的是________。

(4)通過(guò)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生，理由是____________________________________________________________________。

　　　　　　　              　A　　　　　　B

　　　　　　　               　C　　　　　　D

(5)圖(a)為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有________。

A．向該反應(yīng)體系中投入石灰石

B．在合適的溫度區(qū)間控制較低的反應(yīng)溫度

C．提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)

D．提高反應(yīng)體系的溫度

(6)恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生，且v1>v2，請(qǐng)?jiān)趫D(b)畫(huà)出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢(shì)圖。

　

　　　　　(a)　　　　　　　　　　　　(b)


(1)高溫　(2　(3)C

(4)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化，則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生

(5)A、B、C

(6)

[解析] (1)反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)熵增焓增的反應(yīng)，由ΔG＝ΔH －TΔS知，只有在高溫下反應(yīng)Ⅰ的ΔG才有可能小于0，反應(yīng)才具有自發(fā)性。(3)由于反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)Ⅰ生成物所具有的能量高于反應(yīng)物，A、D項(xiàng)排除；反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ的活化分子百分?jǐn)?shù)比較大、活化能低于反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅰ的中間產(chǎn)物所具有的能量低，B排除。(4)因反應(yīng)Ⅱ中沒(méi)有SO2生成，故若監(jiān)測(cè)過(guò)程中，SO2、CO2濃度比保持不變，說(shuō)明只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，若發(fā)生變化，則說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ同時(shí)進(jìn)行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2，這有利于兩個(gè)反應(yīng)的平衡向左進(jìn)行，從而可減少SO2的生成，A項(xiàng)可行；由圖像知，初始的CO濃度越大、溫度低些時(shí)，CaS的含量越高，依硫守恒知，此條件下生成的SO2較少，B、C項(xiàng)可行，D項(xiàng)不可行。(6)因反應(yīng)Ⅰ的速率大于反應(yīng)Ⅱ的速率，故開(kāi)始時(shí)體系內(nèi)c(SO2)是快速增大的，隨著第Ⅱ個(gè)反應(yīng)中生成的CO2的增加，SO2的百分含量又會(huì)降低，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)其百分含量會(huì)保持不變，由此可繪制出相應(yīng)的圖像。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


下列敘述不正確的是

A. NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氨氣極易溶入水           B．NO和NH3均可用排空氣法收集

C．盛液溴的瓶?jī)?nèi)加少量水可防止液溴的揮發(fā) D．NH3遇到揮發(fā)性強(qiáng)酸就能冒白煙

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。

(1)下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化腐蝕稱(chēng)為_(kāi)_______。

②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是________(填字母)。

(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：

①步驟Ⅰ若溫度過(guò)高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。

②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。

③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是______(任寫(xiě)一項(xiàng))。

(3)已知t ℃時(shí)，反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數(shù)K＝0.25。

①t ℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)∶n(CO2)＝________。

②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO, t ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO－強(qiáng)。25 ℃時(shí)氯氣­氯水體系中存在以下平衡關(guān)系：

Cl2(g) Cl2(aq)　K1＝10－1.2

Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　K2＝10－3.4

HClOH＋＋ClO－　Ka＝？

其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分別在三者中占分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示 。下列表述正確的是(　　)

A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－　K＝10－10.9

B．在氯處理水體系中，c(HClO)＋c(ClO－)＝c(H＋)－c(OH－)

C．用氯處理飲用水時(shí)，pH＝7.5時(shí)殺菌效果比pH＝6.5時(shí)差

D．氯處理飲用水時(shí)，在夏季的殺菌效果比在冬季好

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。

(2)反應(yīng)AX3(g)＋X2(g) AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。

①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)＝______________________。

②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)開(kāi)___________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))；與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：b________________________________________________，c____________________________________________。

③用p0表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，則α的表達(dá)式為_(kāi)_____________；實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率：αa為_(kāi)_______，αc為_(kāi)_______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


研究氨氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：

2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1　ΔH1<0(Ⅰ)

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0(Ⅱ)

(1)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝________(用K1、K2表示)。

(2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min時(shí)反應(yīng)(Ⅱ)達(dá)到平衡。測(cè)得10 min內(nèi)v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的轉(zhuǎn)化率α1＝________。其他條件保持不變，反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常數(shù)K2______(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是________。

(3)實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2，反應(yīng)為2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A，溶液B為0.1 mol·L－1的CH3COONa溶液，則兩溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO－)由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________________________________。(已知HNO2電離常數(shù)Ka＝7.1×10－4 mol·L－1，CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝1.7×10－5 mol·L－1)

可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。

a．向溶液A中加適量水

b．向溶液A中加適量NaOH

c．向溶液B中加適量水

d．向溶液B中加適量NaOH

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。

回答下列問(wèn)題：

(1)反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。在0～60 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_(kāi)_______mol·L－1·s－1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為_(kāi)_______。

    (2)100 ℃時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。

 ①T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判斷理由是____________________________。

 ②列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2：_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


反應(yīng)A+B→C(△H<0)分兩步進(jìn)行：①A+B→X(△H>0)，②X→C(△H<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是

A         B               C                  D

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


苯環(huán)結(jié)構(gòu)中，不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，可以作為證據(jù)的事實(shí)是(     )

    ①苯不能使KMnO4酸性溶液褪色；

    ②苯中的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均相等；

    ③苯能在一定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷；

    ④苯在FeBr3存在的條件下同液溴可發(fā)生取代反應(yīng)，但不因化學(xué)變化而使溴     水褪色。

  A．②③④   B．①③④      C．①②④         D．①②③

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案