工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:
(1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1mol O2发生反应,则下列说法正确的是 。
A.若反应速率v (SO2) ﹦v (SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B.保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,化学反应速率加快
C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大
D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大
E.平衡后升高温度,平衡常数K增大
F.保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
SO2 |
O2 |
SO2 |
O2 |
|||
1 |
T1 |
4 |
2 |
x |
0.8 |
6 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
0.4 |
y |
9 |
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为 , 表中y ﹦ 。
②T1 T2 ,(选填“>”、“<”或“="”)," 实验2中达平衡时 O2的转化率为 。
(3)尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:
① 该溶液中c(Na+)与 c(OH-)之比为 。
② 该溶液中c(OH-)= c(H+)+ + (用溶液中所含微粒的浓度表示)。
③ 当向该溶液中加入少量NaOH固体时,c(SO32-) , 水的离子积Kw 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是 。
A. Na2CO3 B. Ba(NO3)2 C.Na2S D.酸性KMnO4
用
将
转化为
,可提高效益,减少污染,
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为: △H1反应②生成 的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用△H1和△H2表示)。
(2)新型
催化剂对上述
转化为
的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的
平衡转化率随温度变化的aHCl-T曲线如图,则总反应的△H0(填">"、"﹦"或"<");A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl-T曲线的示意图,并简要说明理由。
③下列措施中有利于提高aHCl的有。
A、增大n(
)B、增大n(
)
C、使用更好的催化剂 D、移去
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t(min) |
0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
n(Cl2)/10-3mol |
0 |
1.8 |
3.7 |
5.4 |
7.2 |
计算2.0~6.0min内以
的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
(4)
用途广泛,写出用
制备漂白粉的化学方程式。
"张-烯炔环异构反应"被《
》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
(
表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物
的路线如下:
(1)
属于炔烃,其结构简式是。
(2)
由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。
的结构简式是
(3) 含有与 相同的官能团, 是芳香族化合物, 中含有的官能团是
(4) 与试剂 反应生成 的化学方程式是 ;试剂 是。
(5) 和 均为不饱和醇。 的结构简式是
(6) 为顺式结构,写出 和 生成I(顺式结构)的化学方程式:。
科学家正在研究温室气体
和
的转化和利用。
(1)
和
所含的三种元素电负性从小到大的顺序为。
(2)下列关于
和
的说法正确的是(填序号)。
a.固态
属于分子晶体
b.
分子中含有极性共价键,是极性分子
c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以
熔点低于
d. 和 分子中碳原子的杂化类型分别是 和
(3)在
基催化剂作用下,
和
反应可获得化工原料
和
.
①基态
原子的电子排布式为,该元素位于元素周期表的第族。
②
能与
形成正四面体形的配合物
,1
中含有
键。
(4)一定条件下,
和
都能与
形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。
与
形成的水合物俗称"可燃冰"。
①"可燃冰"中分子间存在的2种作用力是。
②为开采深海海底的"可燃冰",有科学家提出用
置换
的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586
,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是。
是常见的六种元素。
(1)
位于元素周期表第周期第族。
(2)
的基态原子核外电子排布式为;
的基态原子最外层有个电子。
(3)用">"或"<"填空:
原子半径 |
电负性 |
熔点 |
沸点 |
金刚石晶体硅 |
|
(4)常温下,将除去表面氧化膜的
、
片插入浓
中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(
)随时间(
)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
0- 时,原电池的负极是 片,此时,正极的电极反应式是,溶液中的 向极移动, 时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是。
(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
化学键 |
||||
键能/ | 412 |
348 |
612 |
436 |
计算上述反应的
=
。
(2)维持体系总压强
恒定,在温度
时,物质的量为
、体积为
的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为
,则在该温度下反应的平衡常数
=(用
等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了
以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实。
②控制反应温度为600℃的理由是。
(4)某研究机构用
代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺--乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:
,
。新工艺的特点有(填编号)。
①
与
反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于
资源利用