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硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。 ...

硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。

Ⅰ.已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:

BaSO4(s)+4C(s)===BaS(s)+4CO(g)     ΔH=+571.2 kJ·mol-1

BaS(s)===Ba(s)+S(s)     ΔH=+460 kJ·mol-1

已知:2C(s)+O2(g)===2CO(g)     ΔH=-221 kJ·mol-1

则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)===BaSO4(s)     ΔH=________。

Ⅱ.SO2的尾气处理通常有以下几种方法:

(1)活性炭还原法

反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。

反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分图像如图

①0~20 min反应速率表示为v(SO2)=________;

②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________;

③40 min时,平衡常数K=________。

(2)亚硫酸钠吸收法

①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__________________;

②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________(填序号)。

a.c(Na)+c(H)>c(SO)+c(HSO)+c(OH)

b.水电离出c(H)=1×10-8 mol/L

c.c(Na)>c(HSO)>c(H)>c(SO)

(3)电化学处理法

①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为__________________;

②当电路中转移0.02 mol e时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加________mol离子。

 

Ⅰ.-1473.2 kJ·mol-1 Ⅱ.(1)①0.03 mol/(L·min)②减少CO2的浓度 ③0.675 (2)①SO32-+SO2+H2O=2HSO3-②ac (3)①SO2-2e-+2H2O===SO42-+4H+ ②0.03 【解析】 试题分析:Ⅰ.已知:①BaSO4(s) +4C(s)=BaS(s) +4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol-1 ②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol-1 ③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,根据盖斯定律分析,反应③×2-反应①-反应②可得热化学方程式为Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ΔH=-221×2-460-571.2=-1473.2 kJ·mol-1。 Ⅱ.(1)①由图可知,0~20分钟内二氧化硫浓度变化量为1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,故二氧化硫的反应速率=0.6mol/L÷20min=0.03 mol/(L·min)。 ②30分钟时瞬间,二氧化碳的浓度降低,S2的浓度不变,而后二氧化碳和S2的浓度均增大,应是减小二氧化碳的浓度。 ③其平衡常数为生成物的浓度幂之积/反应物浓度的幂之积,由于平衡常数只与温度有关系,则K= c(S2)c2(CO2)/c2(SO2)==0.675。 (2)①亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,反应离子方程式为SO32-+SO2+H2O=2HSO3- 。 ②a.根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),所以c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),a正确。b.水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,由于亚硫酸氢钠溶液的pH未知,所以不能计算水电离出c(H+)浓度,b错误。c.在亚硫酸氢钠溶液中亚硫酸氢根的电离大于水解,所以离子浓度关系为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-),c正确。所以选ac。 (3)①由图可知,Pt(Ⅰ)电极上也好了氧化成硫酸,电极反应为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+。 ②左侧电解反应SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+,根据电子守恒,生成硫酸根的物质的量为0.02mol/2=0.01mol,生成氢离子物质的量为0.04mol,为保持溶液电中性,0.01mol的硫酸根需要0.02mol÷的氢离子,多余的氢离子通过阳离子交换膜移动到右侧,即有0.02mol氢离子移动到右侧,故左侧溶液中增加的离子为0.01mol+0.02mol=0.03mol。 考点:考查化学平衡的计算,离子方程式的书写,用盖斯定律进行有关反应热的计算  
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考点分析:
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海水电解制得的氢气可用于合成氨,某合成氨厂生产流程如图所示:

①第(1)个设备中先把N2和H2压缩的目的是_________________;

②在第(3)个设备中用冷却方法分离出____________________,其目的是__________________。

 

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水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可或缺的物质,水质优劣直接影响人体健康。海水是人类资源宝库,若把海水淡化和化工生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋资源。

(1)天然水净化处理过程中需要加入混凝剂,常用的混凝剂有明矾、硫酸铝、硫酸铁等,写出明矾净水作用的原理是(用离子方程式及相关语言描述)___________________。

(2)目前,国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是电渗析法,如图是利用电渗析法对海水进行淡化处理的原理图。已知海水中含Na、Cl、Ca2+、Mg2+、SO等离子,电极为惰性电极。

①阳离子交换膜(只允许阳离子通过)是________(填“A”或“B”);

②写出通电后阳极区的电极反应式:__________________。

 

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某体积可变的密闭容器,盛有适量的A、B混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)2C(g)。若维持温度和压强不变,当反应达到限度时容器的体积为VL,其中C气体的体积分数占10%.下列推断正确的是(    

A.原混合气体的体积为1.1VL

B. 原混合气体的体积为1.2VL

C.反应达到限度时,气体A消耗掉0.05 VL

D.反应达到限度时,气体B消耗掉0.05 VL

 

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向10 mL 0.1mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL,下列叙述正确的是(  )

A.x=10时,溶液中有NH、Al3+、SO、且c(NH)=c( SO)>c(Al3+)

B.x=15时,溶液中有NH、SO,且c(NH)<2c(SO)

C.x=20时,溶液中有NH、Al3+、OH且c(OH)>c(Al3+)

D.x=30时,溶液中有Ba2+、AlO、OH,且c(OH)=c(Ba2+)

 

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核反应不仅能发电也能制造元素.2016 年初国际上确认,利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113115117 118 四种新元素,填补了目前元素周期表的空白,其中113 号元素与Al 元素处于同一主族.下列说法正确的是(  )

A. 核反应发电实现了化学能到电能的转化

B. 115 号元素一定是处于VA 族的非金属元素

C. 117 号元素与F Cl Br I 均处于VIIA

D. 四种新元素位于元素周期表中的不同周期

 

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