设空气中N2、O2的体积分数分别为0.8和0.2。在沸腾炉中将硫铁矿用空气充分煅烧:
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
(1)所得气体中SO2的体积分数不超过________%(保留一位小数)。
(2)在实际生产中,接触室SO2与O2的体积比以1:4较为适合。若沸腾炉通入接触室的炉气中SO2、O2、N2的体积比为8:1:48,其流速为2.5 m3/ s,则再往接触室里通入的空气的流速应该为___________m3 / s(保留一位小数,气体体积在同温同压下测定)。
(3)若从接触室出来的气体中SO2、O2、N2、SO3的体积比为0.5:1:20: x,则x=_______,此时反应中SO2的转化率为__________%(保留一位小数)。
(4)硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2和(NH4)2SO4、NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4、NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃〕,实验数据如下:(气体均在标况下测定)
实验序号 |
样品的质量/g |
NaOH溶液的体积/mL |
氨气的体积/L |
1 |
3.62 |
50 |
0.896 |
2 |
7.24 |
50 |
1.792 |
3 |
10.86 |
50 |
2.016 |
4 |
14.48 |
50 |
1.568 |
①该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比____________
②所用NaOH溶液的物质的量浓度____________。
在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物 质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。
①T________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2:_________________________________________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是_________________________________________________________。
在如图所示的三个容积相同的三个容器①、②、③进行如下的反应:3A(g)+B(g)2C(g)△H<0
(1)若起始温度相同,分别向三个容器中充入3mol A和 1mol B,则达到平衡时各容器中C物质的百分含量由大到小的顺序为(填容器编号)
(2)若维持温度不变,起始时②中投入3mol A、1mol B; ③中投入3mol A、1mol B和2mol C,则达到平衡时,两容器中B的转化率②③(填<、>或=)
(3)若维持②③容器内温度和压强相等,起始时在②中投入3molA和1molB,在③中投入amol A和bmol B及cmol C,欲使达平衡时两容器内C的百分含量相等,则两容器中起始投料量必须满足(用含a、b、c的关系式表达):
(本题6分)依据某氧化还原反应设计的原电池如图所示。
(1)该氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出铜片和银片洗净干燥后称重,总质量为67.6g,请计算:通过导线的电子的物质的量。(要求有计算过程)
(本题6分)Ⅰ.在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2,发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ·mol-1。达到平衡时,体积为反应前的三分之二。求:
(1)达到平衡时,N2的转化率为____________。
(2)若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。试比较反应放出的能量:(1)__________(2)(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.若将2 mol N2和4 mol H2放入起始体积相同的恒容容器中,在与Ⅰ相同的温度下达到平衡。试比较平衡时NH3的浓度:Ⅰ____________Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
(本题10分)电化学在工业生产中有广泛应用。
(1)下图所示装置中,两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl饱和溶液C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
①电解NaCl饱和溶液的化学方程式为:_________________________。
②接通S1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中均有气体生成。则电极C(Ⅰ)是_________(填“阳”或“阴”);C(Ⅱ)电极反应所得气体产物为_________。
③通电一段时间后(玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转,此时电极C(Ⅰ)为_________(填“正”或“负”)极;C(Ⅰ)的电极反应为:______________________________________。
(2)若用此装置精炼粗铜,断开S2,接通S1,电解液选用CuSO4溶液;粗铜接电池的_________(填“正”或“负”)极,阴极发生的电极反应为:_____________________________。