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黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)是工业生产硫酸的重要原料.FeS2在高温下与氧气反应:3FeS2+8O2
高温
.
6SO2+Fe3O4
(1)若有1mol FeS2参加反应,转移电子的物质的量为______.
(2)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)
催化剂
.
2SO3(g)△H.
已知T℃时,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图.根据图回答下列问题:
①T℃时,将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭恒容反应器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa,计算该反应的平衡常数(写出计算过程,计算结果保留两位有效数字):______.
②T℃时,平衡由A点变到B点时,平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”).
③已知1g二氧化硫完全反应生成气态三氧化硫,放出热量1.536kJ,则上述反应的反应热△H=______.(保留小数点后一位)
(3)某科研小组利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,装置如图,电极A、B为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.请问:
①B电极的电极反应为______;
②溶液中H+的移动方向是由______极池到______极池(填A、B).
(1)3FeS2+8O2
高温
.
6SO2+Fe3O4中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,3mol FeS2参加反应,由O元素的化合价变化可知,转移的电子为8mol×2×(2-0)=32mol,则1molFeS2参加反应转移的电子的物质的量为:
32mol
3
≈10.7mol,
故答案为:10.7mol;
(2)①由图1可知:体系总压强为0.10MPa,α(SO2)=0.8,则:
2SO2(g)+O2(g)
催化剂
.
△
2SO3(g)
起始浓度:0.200.100.0mol?L-1
转化浓度:0.160.080.16mol?L-1
平衡浓度:0.040.020.16mol?L-1
K=
c(SO3)2
c(SO2)2?c(O2)
=
0.162
0.042×0.02
=8.0×102,
故答案为:8.0×102;
②T℃时,平衡由A点变到B点时,温度不变,所以化学平衡常数不变,即K(A)=K(B),故答案为:=
③2mol二氧化硫的质量为128g,完全燃烧128g二氧化硫生成气态三氧化硫放出的热量为:1.536kJ/g×128g≈196.6kJ,所以反应2SO2(g)+O2(g)
催化剂
.
2SO3(g)的反应热△H=-196.6kJ?mol-1,
故答案为:-196.6kJ?mol-1;
(3)①该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,正极上投放的气体是氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,根据硫酸和水的出口方向知,B极是负极,A极是正极,所以B极上的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+,原电池放电时,氢离子由负极B移向正极A,
故答案为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
②原电池放电时,氢离子移动方向与正极移动,所以溶液中氢离子由负极B移向正极A,
故答案为:B;A.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在一定温度下,可逆反应A2(g)+3B2(g)?2AB3(g)达到平衡的标志是(  )
A.容器内每减少1molA2,同时生成3molB2
B.容器内每减少1molA2,同时生成2molAB3
C.容器内A2、B2、AB3的物质的量之比为1:3:2
D.容器内A2、B2、AB3的物质的量浓度相等

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

可逆反应达到平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等反应就停止了.______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1<0;其中的原料气常用反应②来制备:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H2.根据题意完成下列各题:
(1)判断反应①达到平衡状态的标志是______(填字母).
a.CO体积分数保持不变
b.CO和CH3OH浓度相等
c.容器中气体的压强不变
d.CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高反应①CO中的转化率,下列措施可行的是______(填字母).
a.向装置中再充入N2
b.升高温度
c.改变反应的催化剂
d.向装置中再充入H2
(3)一定条件下,反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示.则△H2______0(填“<”、“>”或“=”).在T℃时的1L密闭容器中,充入1molCH4和3molH2O(g),发生反应②,经过5min达到平衡,此时CH4的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为______,T℃时该反应的平衡常数为______;
(4)若向此1L密闭容器中,加入1molCH4、5molH2O(g)、1molCO和3molH2,发生反应②,若温度仍为T℃,此时v(正)______v(逆)(填“<”、“>”或“=”).若改变反应温度,达到新平衡时,______mol<n(H2O)<______mol.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:多选题

氨可用于工业制硝酸,其主反应为:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0若此反应起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

在一定温度下的2L密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0,n(O2)随时间的变化如图实线所示:
(1)用SO2表示0~4min内该反应的平均速率为______.该温度下反应的平衡常数K为______.升高温度K值______(填“增大”、“不变”或“减小”).
(2)若温度不变,在容器中再加1molO2,重新达到平衡,则SO2的平衡浓度______(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率______(填“升高”、“不变”或“降低”),SO3的体积分数______(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得O2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是______,曲线II对应的实验条件改变是______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

某温度时,在2L密闭容器中气态物质CO和H2反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示.
t/minCO/molH2/molZ/mol
01.001.000.00
10.900.800.10
30.750.500.25
50.650.300.35
70.550.100.45
90.550.100.45
100.550.100.45
(1)根据上表中数据,在图中画出CO、Z的物质的量的浓度(c)随时间(t)变化的曲线:
(2)体系中发生反应的化学方程式是______.
(3)在3-5min时间内产物Z的平均反应速率:______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知反应aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g),如图表示在不同条件下反应物D的体积分数φ(D)随时间变化的关系,据此判断(  )
A.a+b<c+d;△H<0B.a+b<c+d;△H>0
C.a+b>c+d;△H>0D.a+b>c+d;△H<0

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

反应A(g)+B(g)?2C(g)+D(g);△H=QkJ/mol.过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)Q______0(填“>”、“<”或“=”)
(2)该反应平衡常数K的表达式为:______,其他条件不变升高温度K______(填“增大”“减小”“不变”),原因是______
(3)反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1的变化是:E1______,△H的变化是:△H______(填“增大”“减小”“不变”).
(4)反应在容积可变的密闭容器中进行,将容积缩小到原来一半,c(A)后______2c(A)原(填“>”、“<”或“=”),若将容积缩小到原来十分之一,A的浓度是开始时的8倍,则可能的原因是______.

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