近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:

(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ⋅mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH3=-297kJ⋅mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。

p2>>p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是:反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+═S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2SO2=4H+4H++SO24SO24+2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
SO
2
4
SO
2
4
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 0.4mol/LKI | amol/LKI0.2mol/LH2SO4 | 0.2mol/LH2SO4 | 0.2mol/LKI0.0002molI2 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 |
0.4
0.4
。②比较A、B、C,可得出的结论是
在酸性条件下,SO2与I-反应速率更快,且SO2与稀硫酸不发生反应
在酸性条件下,SO2与I-反应速率更快,且SO2与稀硫酸不发生反应
。③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:
反应ⅱ比反应i快,D中由反应ii产生的氢离子使反应i加快
反应ⅱ比反应i快,D中由反应ii产生的氢离子使反应i加快
。【答案】3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H=-254kJ/mol;>;反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大;SO2;4H+;;0.4;在酸性条件下,SO2与I-反应速率更快,且SO2与稀硫酸不发生反应;反应ⅱ比反应i快,D中由反应ii产生的氢离子使反应i加快
SO
2
4
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:42引用:1难度:0.5
相似题
-
1.氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源.工业上生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢,煤炭气化制氢,重油及天然气水蒸气催化制氢等.氢气是一种理想的绿色能源,如图1为氢能产生和利用的途径:
(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料.
①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为
②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生产氢化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是
③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X 为发布:2024/12/17 8:0:2组卷:38引用:1难度:0.5 -
2.肼(N2H4)可作为发射火箭的燃料。已知1g液态肼(N2H4)气体在空气中燃烧生成氮气和水蒸气,放出16.7kJ的热量,该反应的热化学方程式是( )
发布:2024/12/30 3:0:4组卷:121引用:9难度:0.6 -
3.在298K、1.01×105Pa下,将0.5mol CO2通入750mL 1mol•L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下,1mol CO2通入1L 2mol•L-1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:140引用:5难度:0.7