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(17分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

   (1)某温度下,2SO2(g)+O2(g)2S03(g)△H3=mkJ/mol,平衡常数(K)的大小与温度(T)的关系如右图中曲线所示,则m____0(填“>”“=”或“<”);b点时v(正)   v(逆)(填“<”、“=”或“>”)。反应的焓变(△H)将    (填“增大”、“减小”或“不变”)。

   (2)若反应物起始的物质的量相同,下列关系图不正确的是    (填序号)。

[来源:]

   (3)某硫酸厂利用SO2尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾(FeS04·7H2O),反应中作还原剂的物质是       

   (4)将反应后的混合气体用氨水吸收可得到(NH4)2SO3和(NH4)2SO4两种化工原料。

        ①对于(NH4)2SO3溶液,某同学写出了如下的正确关系式:

        2[c(SO2-3)十c(HSO-3)+c(H2SO3)]=c(NH+4)+c(NH3·H2O)

请分析该同学的依据是   

②在(NH4)2 SO4溶液中存在:NH+4+ H2ONH3·H2O+H+,则该反应常温下的平衡常数K=     (已知:常温下,NH3·H2O的电离平衡常数K=1. 7×10-5

   (5)三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO4作X射线透视时的内服造影剂,胃酸很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)      。万一误服了少量BaCO4,应尽快用大量0. 5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为mol/L(已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×l0-10 ,Ksp(BaCO3)=1×10-9).

 

【答案】

(1)<    >   不变(3分)

   (2)b c(2分)

   (3)铁、二氧化硫(2分)

   (4)①原子守恒和(NH42SO3中N、S原子个数比是2:1(2分)

       ②5.9×0-8(3分)

   (5)氢离子不能使钡离子或硫酸根离子浓度降低,因而不能使硫酸钡的沉淀溶解平衡移动(2分)2×10-18(3分)

【解析】

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?南通一模)还原剂还原法、光催化氧化法、电化学吸收法是减少氮氧化物排放的有效措施.
(1)利用炭粉可以将氮氧化物还原.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.6kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
反应:C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g)△H=
-574.1
-574.1
kJ?mol-1
(2)TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH,OH能将NO、NO2氧化,如图甲所示,OH与NO2的反应为NO2+OH═HNO3.写出OH与NO反应的化学方程式:
3OH+NO═HNO3+H2O
3OH+NO═HNO3+H2O


(3)图乙所示的装置能吸收和转化NO2、NO和SO2
①阳极区的电极反应式为
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+

②阴极排出的溶液中含S2
O
2-
4
,离子能吸收NOx气体,生成的S
O
2-
3
可在阴极区再生.将S2
O
2-
4
吸收NO2的离子方程式配平,并在方格内填上相应物质:
4
4
S2
O
2-
4
+
2
2
NO2+
8
8
OH-
8
8
S
O
2-
3
+
1
1
N2+
4H2O
4H2O

③已知阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84L的气体,阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100g,则被吸收气体中NO2和NO的物质的量之比为
3:4
3:4

(4)O3、醛类、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾.某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图丙所示.请你根据光化学烟雾的形成原理,对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议:
减少机动车有害气体尾气的排放
减少机动车有害气体尾气的排放

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤.T℃时反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)写出该反应的热化学方程式(用E1、E2或E3表示,下同)
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol

(2)T℃时将3mol SO2和1mol O2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应.2min时反应达到平衡,此时测得反应物O2还剩余0.1mol,则达到平衡时SO2的转化率为
60%
60%
,反应
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)
0.9E3
0.9E3
热量.(用E1、E2或E3表示)
(3)下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是
①②④
①②④
(填序号)
①SO2的体积分数不再发生变化    ②容器内压强不再发生变化   ③容器内气体原子总数不再发生变化   ④相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2   ⑤相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成2n mol SO3
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和E3的变化是:E1
减小
减小
,E2
减小
减小
,E3
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应.写出两电极的电极反应式:
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
16:29
16:29

(6)SOCl2是一种无色液体,可与碳共同构成锂电池的正极材料,且其放电时也有SO2气体产生.写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?厦门一模)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大;A的主族序数、周期数、原子序数均相同;B为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料;C是植物生长所需的主要元素之一;D和A可形成化合物A2D和A2D2,且A2D是最常见的溶剂;E原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则:

(1)E的离子结构示意图为
,B、C、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是
H2O
H2O
(填化学式);
(2)在加热和Cu作催化剂时,化合物B2A6D与D2反应的化学方程式为
2C2H5OH+O2
催化剂
.
2CH3CHO+2H2O
2C2H5OH+O2
催化剂
.
2CH3CHO+2H2O

(3)A~E五种元素中,含同一元素的各类物质能实现下列转化的有
N、S
N、S
(填元素符号);
(4)已知1.0mol?L-1NaAED3溶液的pH为3.5,则此溶液离子浓度从大到小的顺序为
Na+、HSO3-、H +、SO3 2-、OH-
Na+、HSO3-、H +、SO3 2-、OH-
(用离子符号表示);
(5)工业上利用催化氧化反应将ED2转化为ED3.若某温度下,此反应的起始浓度c(ED2)?1.0mol?L-1,c(D2)=1.5mol?L-1,达到平衡后,ED2的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的值为
0.8
0.8

(6)在常温,常压和光照条件下,C2在催化剂(TiO2)表面与A2D反应,生成1molCA3(气体)和D2时的能量变化值为382.5kJ,此反应CA3生成量与温度的实验数据如表.则该反应的热化学方程式为
2N2 (g)+6H2O(l)=4NH3 (g)+3O2 (g)△H═+1530KJ?mol-1
2N2 (g)+6H2O(l)=4NH3 (g)+3O2 (g)△H═+1530KJ?mol-1

T/K 303 313 323
CA2生成量/(10-1mol) 4.3 5.9 6.0

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网氮氧化物是大气污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种.
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物.已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
则CH4将NO2还原为N2的热化学方程式为
 

(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术).该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.反应的化学方程式为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180℃
催化剂
2N2(g)+3H2O(g)△H<0,为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是
 
(写出1条即可).
(3)利用ClO2氧化氮氧化物.其转化流程如下:NO
ClO2
反应Ⅰ
NO2
Na2SO3
反应Ⅱ
N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是
 
;若生成11.2L N2(标准状况),则消耗ClO2
 
 g.
(4)利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的.
已知质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.右图是反应2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线.据此判断该反应的△H
 
0 (填“>”、“<”或“无法确定”);催化剂表面积S1
 
S2(填“>”、“<”或“无法确定”).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5,则此溶液离子浓度从大到小的顺序为                              (用离子符号表示)。

(2)能证明Na2SO3溶液中存在水解平衡SO32+H2OHSO3+OH的事实是    (填序号)。

A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去

B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去

C.滴入酚酞溶液变红,在加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去

(3)工业上利用催化氧化反应将SO2转化为SO3:2SO2+ O2 2SO3。若某温度下,此反应的起始浓度c(SO2)=1.0mol·L—1,c(O2)=1.5mol·L—1,达到平衡后,SO2的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K=          

(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:

2IO3+5SO32+2H===I2+5SO42+H2O

生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:

0.01mol·L1 KIO3

酸性溶液(含淀粉)的体积/mL

0.01mol·L1 Na2SO3

溶液的体积/mL

H2O的体积

/mL

实验

温度

/℃

溶液出现蓝色时所需时间/s

实验1

5

V1

35

25

实验2

5

5

40

25

实验3

5

5

V2

0

      表中V2=___________mL,该实验的目的是______________                  ______。

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