17.鋁和硫的單質及其化合物在工農業(yè)生產和生活中有重要的作用.
(1)真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關的熱化學方程式如下:
2Al
2O
3(s)+2AlCl
3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol
-13AlCl(g)=2Al(l)+AlCl
3(g)△H=b kJ•mol
-1反應Al
2O
3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=0.5a+bkJ•mol
-1(用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag
2O電池可用作水下動力電源,其原理如圖1所示:
請寫出該電池正極反應式Ag
2O+2e
-+H
2O=2Ag+2OH
-;常溫下,用該化學電源和惰性電極電解300mlNaCl溶液(過量),陽極的電極反應式為2Cl
--2e
-=Cl
2↑,電解反應的離子方程式為2Cl
-+2H
2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$C1
2↑+H
2↑+2OH
-,消耗27mg Al后溶液的pH=12 (不考慮溶液體積的變化).
(3)硫酸的年產量可以用來衡量一個國家的無機化工水平.工業(yè)生產硫酸的流程中存在反應:2SO
2(g)+O
2(g)?2SO
3(g).反應體系中SO
3的百分含量和溫度的關系如圖2所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)).下列說法正確的是de
a.若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡不移動
b.若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通入SO
3(g),壓強增大,平衡向右移動
c.B點、C點反應的平衡常數(shù)分別為K
1、K
2,則K
1<K
2d.在A點時,消耗1mol SO
2必定同時消耗1mol SO
3e.在D點時,v
正>v
逆.