【題目】燃煤及工業(yè)廢氣中的SO2是形成酸雨的主要原因,消除SO2是減少酸雨形成的有效方法。完成下列問題:
(1)已知:4FeS2(s)+11O2(g)═2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=﹣3412.0kJmol﹣1
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣25.0 kJmol﹣1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣221.0 kJmol﹣1
則2FeS2(s)+7O2(g)+3C(s)═2Fe(s)+3CO2(g)+4SO2(g)△H=_____kJmol﹣1。
(2)堿性NaClO2溶液脫硫法
SO2與堿性NaClO2溶液反應(yīng)的離子方程式為2SO2+ClO2﹣+4OH﹣2SO42﹣+C1﹣+2H2O,已知pc=﹣lgc(SO2)。在剛性容器中,將含SO2的廢氣通入堿性NaClO2溶液中,測得pc與溫度的關(guān)系如圖所示。
由圖分析可知,該脫硫反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);若溫度不變,增大壓強(qiáng),該脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)K_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)燃料細(xì)菌脫硫法
①含FeS2的燃煤可用氧化亞鐵硫桿菌(T.f)、氧化亞鐵微螺菌(L.f)、氧化硫硫桿菌(T.t)進(jìn)行脫硫,其脫硫過程如圖所示:
已知:脫硫總反應(yīng)為:FeS2+14Fe3++8H2O═2SO42﹣+15Fe2++16H+,
Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeS2+6Fe3++3H2O═S2O32﹣+7Fe2++6H+;
寫出Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。
②在上述脫硫反應(yīng)中,氧化亞鐵硫桿菌(T.f)與Fe3+的形成過程可視為下圖所示的原電池:
該細(xì)胞膜為_____(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)。該電池的正極電極反應(yīng)式為_____。該方法在高溫下脫硫效率大大降低,原因是_____。
【答案】﹣2062.5 放熱 不變 8Fe3++S2O32﹣+5H2O═2SO42﹣+8Fe2++10H+ 陽離子交換膜 O2+4H++4e﹣=2H2O 溫度過高蛋白質(zhì)發(fā)生變性,細(xì)菌失去催化能力 。
【解析】
(1)蓋斯定律計(jì)算,利用同向相加、異向相減的原則;
(2)由圖分析可知,升溫平衡向吸熱方向移動(dòng)可知,對于平衡常數(shù),如果是放熱反應(yīng),隨著溫度上升,平衡常數(shù)減;如果是吸熱反應(yīng),隨著溫度上升,平衡常數(shù)上升;溫度不變,K不變;
(3)①觀察圖像可知:反應(yīng)Ⅱ是Fe3+和S2O32﹣反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子,利用得失電子數(shù)相等、電荷守恒、原子守恒寫出離子方程式;
②在脫硫反應(yīng)中,氧化亞鐵硫桿菌(T.f)與Fe3+的形成過程為如圖所示的原電池反應(yīng),亞鐵離子被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)在原電池負(fù)極反應(yīng),正極是氧氣在酸性溶液中生成水,正極消耗氫離子,確定細(xì)胞膜為陽離子交換膜;溫度過高蛋白質(zhì)發(fā)生變性,細(xì)菌失去催化能力;
(1)已知:①4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=﹣3412.0kJmol﹣1
②Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣25.0 kJmol﹣1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221.0 kJmol﹣1
蓋斯定律①×1/2+②+③×3/2計(jì)算 2FeS2(s)+7O2(g)+3C(s)=2Fe(s)+3CO2(g)+4SO2(g)△H=﹣2062.5KJ/mol;
答案:﹣2062.5。
(2)已知pc=﹣lgc(SO2),pc與溫度的關(guān)系分析,溫度越高Pc越小,則二氧化硫濃度增大,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)只隨溫度變化,若溫度不變,增大壓強(qiáng),該脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)K不變;
答案:放熱;不變。
(3)①反應(yīng)Ⅱ是Fe3+和S2O32﹣反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子,反應(yīng)的離子方程式:8Fe3++S2O32﹣+5H2O═2SO42﹣+8Fe2++10H+;
答案:8Fe3++S2O32﹣+5H2O═2SO42﹣+8Fe2++10H+。
②脫硫反應(yīng)中,氧化亞鐵硫桿菌(T.f)與Fe3+的形成過程為如圖所示的原電池反應(yīng),亞鐵離子被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)在原電池負(fù)極反應(yīng),正極是氧氣在酸性溶液中生成水,電極反應(yīng):O2+4H++4e﹣=2H2O,正極消耗氫離子,該細(xì)胞膜為陽離子交換膜,該方法在高溫下脫硫效率大大降低,原因是:溫度過高蛋白質(zhì)發(fā)生變性,細(xì)菌失去催化能力;
答案:陽離子交換膜;O2+4H++4e﹣=2H2O;溫度過高蛋白質(zhì)發(fā)生變性,細(xì)菌失去催化能力。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實(shí)現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染,設(shè)計(jì)如下工藝流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是______,調(diào)pH的最適宜范圍為______。
(2)調(diào)pH過程中加入的試劑最好是_________。
A.NaOH B.CuO C.NH3·H2O D.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是______。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。
(4)稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后加水20 mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計(jì)算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______________。
(5)在一定條件下用甲醇與CO反應(yīng)生成醋酸消除CO污染。常溫下,將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=_________(用含a和b的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種可以循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2的裝置,總反應(yīng)方程式為2CO2=2CO+O2.下列說法正確的是( )
A. 由圖分析N電極為正極
B. OH﹣通過離子交換膜遷向左室
C. 陰極的電極反應(yīng)為CO2+H2O+2e﹣=CO+2OH﹣
D. 反應(yīng)完畢,該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
A. 混合氣體的密度不再變化 B. 反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C. 體系壓強(qiáng)不再變化 D. 2v逆(X)=v正(Y)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】298K、1.01×105Pa,O2、S、Se、Te分別與H2化合的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)如圖所示。寫出Se與H2化合的熱化學(xué)反應(yīng)方程式正確的是
A. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-242kJ·mol-1
B. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-20kJ·mol-1
C. Se(g)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1
D. Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸錳是一種重要的化工中間體,是錳行業(yè)研究的熱點(diǎn)。一種以高硫錳礦(主要成分為含錳化合物及FeS)為原料制備硫酸錳的工藝流程如下:
已知:①“混合焙燒”后燒渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金屬離子在水溶液中的平衡濃度與pH的關(guān)系如圖所示(25℃):
③此實(shí)驗(yàn)條件下Mn2+開始沉淀的pH為7.54;離子濃度≤10-5mol·L-1時(shí),離子沉淀完全。
請回答:
(1)傳統(tǒng)工藝處理高硫錳礦時(shí),不經(jīng)“混合焙燒”,而是直接用H2SO4浸出,其缺點(diǎn)為___________。
(2)“氧化”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。若省略“氧化”步驟,造成的后果是_________________________________。
(3)“中和除雜”時(shí),生成沉淀的主要成分為______________________(填化學(xué)式)。
(4)“氟化除雜”時(shí),若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需維持c(F-)不低于___________。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)
(5)“碳化結(jié)晶”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(6)“系列操作”指___________、過濾、洗滌、干燥
(7)用惰性電極電解MnSO4溶液可制備MnO2,電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 4.6gC2H5OH與6.0gCH3COOH反應(yīng),生成的 CH3COOC2H3分子數(shù)目為0.1NA
B. 5.6gFe與足量水蒸氣完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA
C. 32gO2和O3的混合物中含有的氧原子數(shù)目為2NA
D. 25℃時(shí),1L pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.02NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下四種氣體:
A. B. C. D.
(1)質(zhì)量由大到小的順序?yàn)?/span>____________。
(2)氣體密度由大到小的順序?yàn)?/span>____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在如圖所示電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性裝置中,若向某一電解質(zhì)溶液中滴加另一種溶液或通入某種氣體時(shí),則燈光由亮變暗至熄滅后又逐漸變亮的是( )
A.鹽酸中逐滴加入食鹽溶液
B.醋酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液
C.飽和石灰水中不斷通入CO2
D.醋酸中逐滴加入氨水
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