以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、(炉气精制)、接触室和吸收塔等. (1)请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式______.
(2)炉气精制的作用是将含SO2进行除法和水洗.而精制炉气即SO2的催化氧化,在接触室中进行. A、精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图1所示.在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是______、______. B、接触室中2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程的能量变化如图2所示. 已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1.请回答下列问题:
①图中C点表示______,E的大小对该反应的反应热______(填“有”或“无”) 影响.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点______(填“升高”或“降低”). ②反应达到平衡时,平衡常数表达式K=______,升高温度,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”);图中△H=______kJ•mol-1. (3)从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收,得到的铵盐产品是(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合物.取不同质量的铵盐,分别加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中,经沸水浴(此温度下铵盐自身不分解)加热使氨气全部逸出,干燥后用浓硫酸完全吸收.实验数据如下:
实验次数 | 铵盐质量(g) | 浓硫酸增加的质量(g) | 第一次 | 1.570 | 0.340 | 第二次 | 3.140 | 0.680 | 第三次 | 4.710 | 0.510 | 第四次 | 6.280 | 0 |
答案
(1)根据反应原料写出化学方程式4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2,故答案为4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2 (2)①E为活化能,不影响化学反应能量,加入催化剂可改变反应历程并降低活化能. ②K只与温度相关的函数,升高温度,由于本反应为放热反应,平衡向逆移动,故K减小;图中表示的是反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),表示2mol二氧化硫反应放出的热量,已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1,所以图中的焓变为99kJ•mol-1×2=198KJ•mol-1, 故答案为:①生成物能量,无,降低.②,减小,-198. (3)本反应历程是:OH-首先是和NH4HSO3中的H+反应,随后有多的OH-再和NH4+反应放出氨气,所以随着铵盐的量的增大,NH4HSO3的量也增大,放出的氨气的量会为0.浓硫酸增加的质量就是氨气的质量.第一次和第二次放出的氨气的量是一样的,所以说第一次肯定是OH-的量过量.利用第二次的量计算(因为是OH-不足). 设:(NH4)2SO3的物质的量为a,NH4HSO3的物质的量为b 116a+99b=3.140(质量守恒)…① 17(2a+b)=0.680(元素守恒)…② 解得a=0.010mol,b=0.020mol,即(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比为1:2. 再根据(NH4)2SO3~2NaOH,NH4HSO3~NaOH,可算出x=1.2mol/L. 故答案为:①1:2.②1.2. |
举一反三
X、Y、Z是三种气态物质,在一定温度下其变化符合下图.下列说法一定正确的是( )
A.该反应热化学方程式为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)△H=-(E2-E1) | B.若图Ⅲ中甲表示压强,乙表示Z的含量,则其变化符合图Ⅲ中曲线 | C.该温度下,反应的平衡常数数值约为533.若升高温度,该反应的平衡常数减小,Y的转化率降低 | D.图Ⅱ中曲线b是加入催化剂时的能量变化曲线,曲线a是没有加入催化剂时的能量变化曲线 |
| (1)已知断开 1mol H2中的化学键需吸收436kJ热量,断开1mol Cl2中的化学键需要吸收243kJ能量,而形成1mol HCl分子中的化学键要释放431kJ能量,试求1mol H2与1mol Cl2反应的能量变化.△H=______. (2)已知常温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的PH=______,此酸的电离平衡常数K=______,由HA电离出来的H+的浓度约为水电离出来的H+的浓度的______倍. | 将1mol A(g)和2mol B(g)置于2L某密闭容器中,在一定温度下发生反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),并达到平衡.C的体积分数随时间变化如下图I中曲线b所示,反应过程中的能量变化如图Ⅱ所示,下列说法不正确的是( )
A.反应在第4秒钟达到化学平衡状态,0~4秒内,以A表示的化学反应速率是0.225mol•L-1•s-1 | B.该温度下,反应的平衡常数数值约为7.36 | C.恒温条件下,缩小反应容器体积可以使反应 的过程按图I中a曲线进行 | D.在上述反应体系中加入催化剂,化学反应速率增大,E1和E2均减小 |
| 分析能量变化示意图,下列选项正确的是( )
A.S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g)△H=+297.16 kJ•mol-1 | B.S(s,单斜)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.83 kJ•mol-1 | C.S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.83 kJ•mol-1 | D.单斜硫比正交硫更稳定 |
| 下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图I表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 | B.图Ⅱ表示常温下,0.1000mol•L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol•L-1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲线 | C.图Ⅲ表示一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化曲线,图中a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c | D.图Ⅳ表示反应4CO(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+4CO2(g)△H<0,在其他条件不变的情况下改变起始物CO的物质的量,平衡时N2的体积分数变化情况,由图可知NO2的转化率b>a>c |
|
最新试题
热门考点
|