【題目】硫酸參與熱化學(xué)循環(huán)可通過(guò)二步循環(huán)或三步循環(huán)制取氫氣,其中三步循環(huán)(碘硫熱化學(xué)循環(huán))原理如下圖所示:

(1)“步驟Ⅰ.硫酸熱分解”在恒容密閉容器中進(jìn)行,測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示。其在650~1200℃間發(fā)生的主要反應(yīng)的方程式為____。

(2)“步驟Ⅱ.硫酸再生”的離子方程式為____(HI是強(qiáng)酸)。

(3)步驟Ⅲ的反應(yīng)為2HI(g) H2(g) + I2(g) 。

①若在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),能說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(填序號(hào))。

a.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化

b.n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1

c.反應(yīng)速率:v(H2)=v(H2)

d.I2(g)濃度不再隨時(shí)間的變化而變化

②已知斷裂(或生成)1mol化學(xué)鍵吸收(或放出)的能量稱(chēng)為鍵能。相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H—I

H—H

I—I

鍵能/kJ·mol-1

298.7

436.0

152.7

則該反應(yīng)的H____kJ·mol-1。

(4)將“三步循環(huán)”中步驟Ⅱ、Ⅲ用下圖裝置代替即為“二步循環(huán)”。

下列有關(guān)該裝置的相關(guān)說(shuō)法正確的是____(填序號(hào))。

a.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span>

b.催化劑可加快電極上電子的轉(zhuǎn)移

c.反應(yīng)的總方程式為SO2+2H2O H2+H2SO4

d.每生成1molH2,電路中流過(guò)的電子數(shù)約為6.02×1023

【答案】 2SO32SO2+O2 SO2 + I2 +2H2O 4H++2I+SO42- cd 8.7 bc

【解析】(1)根據(jù)圖中信息可知,物質(zhì)的量減少的為反應(yīng)物,物質(zhì)的量增加的為生成物,故SO3為反應(yīng)物,SO2、O2為生成物,故在650~1200℃間發(fā)生的主要反應(yīng)的方程式為2SO32SO2+O2;(2)“步驟Ⅱ.硫酸再生”是二氧化硫、碘單質(zhì)和水參與反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸,反應(yīng)的離子方程式為SO2 + I2 +2H2O 4H++2I+SO42-;(3)①a.反應(yīng)2HI(g) H2(g) + I2(g) 為氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程氣體的總壓強(qiáng)始終不變,容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故錯(cuò)誤;b.n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1是特殊情況,與反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;c.反應(yīng)速率:v(H2)=v(H2),說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故正確;d.I2(g)濃度不再隨時(shí)間的變化而變化,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),故正確,答案選cd;②根據(jù)反應(yīng)熱和鍵能的關(guān)系可得,H=(+298.7×2-436.0-152.7)kJ·mol-1= +8.7kJ·mol-1;(4)a.該裝置為電解池,是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置,故錯(cuò)誤;b.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,故催化劑可加快電極上電子的轉(zhuǎn)移,故正確;c.反應(yīng)為將二氧化硫與水轉(zhuǎn)化為硫酸和氫氣,故總方程式為SO2+2H2O H2+H2SO4,故正確;d.根據(jù)反應(yīng)SO2+2H2O H2+H2SO4,每生成1molH2,電路中流過(guò)的電子數(shù)約為2×6.02×1023,故錯(cuò)誤。答案選bc。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)下列各物質(zhì)中,互為同位素的是__________,互為同素異形體的是______,互為同系物的是_______,互為同分異構(gòu)體的是________。

①金剛石與石墨 ②12C與l4C ③乙酸和甲酸甲酯 ④

⑦CH3-CH3

(2)相對(duì)分子質(zhì)量為72的烷烴,它的一氯代物只有一種,此烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。

(3)寫(xiě)出在光照條件下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氣態(tài)有機(jī)物的化學(xué)方程式:______。

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1A→B的反應(yīng)類(lèi)型是____________。B→E的化學(xué)方程式為_________________________

2C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________________。實(shí)驗(yàn)室由C生成D的反應(yīng)條件是____________________。

3寫(xiě)出兩種有支鏈的E的同分異構(gòu)體___________________。

4設(shè)計(jì)一條由乙炔制備乙酸的合成路線(xiàn)。(合成路線(xiàn)常用的表示方式為:A B 目標(biāo)產(chǎn)物)_______________________

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A.m= n
B.m= n
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A.蘋(píng)果酸在一定條件下能發(fā)生酯化反應(yīng)
B.蘋(píng)果酸在一定條件下能發(fā)生催化氧化反應(yīng)
C.蘋(píng)果酸在一定條件下能發(fā)生消去反應(yīng)
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請(qǐng)回答下列問(wèn)題

1A的名稱(chēng)是_______________,C中含氧官能團(tuán)名稱(chēng)是______________

2寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型A→B______________,C→D__________________。

3B→C的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件是______________________

4D+E→F的反應(yīng)方程式是_________________。

5G的分子式是____________________。

6滿(mǎn)足下列條件的F的同分異構(gòu)體共有__________(不考慮立體異構(gòu))

a.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,無(wú)其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)b.含碳碳三鍵,無(wú)-C≡COH結(jié)構(gòu)。

7多環(huán)化合物是有機(jī)研究的重要方向,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由、.CH3CHO-CHO合成多環(huán)化合物的路線(xiàn)(無(wú)機(jī)試劑任選)______________

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A. 0.2molL-1CH3COOH溶液和01molL-1NaOH溶液等體積混合,則反應(yīng)后的混合液中:2cOH-+cCH3COO-=2cH++cCH3COOH

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