硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。
(1)重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4 (s)+4C(s) ===BaS(s)+4CO (g) ΔH=+571.2 kJ·mol-1
BaS(s) ===Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol-1
已知:O2(g)+2C(s) ===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,写出O2氧化Ba(s)和S(s)至BaSO4的热化学方程式 。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1是制备硫酸的重要反应。在容积为V L的密闭容器中起始充入2 mol SO2和1 mol O2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。与实验a 相比,实验b 改变的条件是 ,判断的依据 。
(3)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应:
SO2 (g) + NO2 (g)SO3 (g) + NO (g) ΔH=-42 kJ·mol-1。在1 L 恒容密闭容器中充入SO2(g) 和NO2 (g),所得实验数据如下:
实验 编号 |
温度 |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
|
n(SO2) |
n(NO2) |
n(NO) |
||
甲 |
T1 |
0.80 |
0.20 |
0.18 |
乙 |
T2 |
0.20 |
0.80 |
0.16 |
丙 |
T2 |
0.20 |
0.30 |
a |
①实验甲中,若2 min 时测得放出的热量是4.2 kJ,则0~2 min时间内,用SO2 (g)表示的平均反应速率υ(SO2)= 。
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为 。
③由表中数据可推知,T1 T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是 。
将2molH2O和2molCO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)2H2+O22CO+O2
2CO2
(1)当上述体系达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是__________________和________________,或___________和__________(填它们的化学式)。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n (O2)平=a mol,n(CO2)平=b mol,试求n(H2O)平=__________(用含a、b的代数式表示)。
90℃时,水的离子积常数KW=1×10-12,在此温度下,将V1mLpH=8的NaOH溶液和V2mLpH=4的H2SO4溶液相混合,所得混合溶液的pH=7,求V1︰V2。
按要求写出298K、101 kPa时下列反应的热化学方程式:
(1)3mol NO2(g)与1 mol H2O(1)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138kJ:____________。
(2)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7kJ:___________________。
(3)①下图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在附图中的括号内填入“+”或“—”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______________________________________。
由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。
Ⅰ.目前工业上可以用CO2来生产CH3CH2OH。反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),在一定压强下,该反应的一些实验数据如下表:
根据表中数据分析:
(1)该反应的正反应是_________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)提高氢碳比n(H2)/n(CO2),对生成乙醇 _______(选填“不利”、“有利”或“无影响”)。
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3CH2OH)增大的是_______(填字母,下同)。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来 D.再充入1molCO2和3molH2
Ⅱ.工业上还采取以CO和H2为原料合成乙醇,其化学反应方程式为:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)
(4)请写出该反应的化学平衡常数表达式K= ___________。
(5)一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.c(CO)=c(H2) B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.容器中的压强不变 D.消耗2molCO的同时生成1molCH3CH2OH
(6)在相同条件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。则由CO制取CH3CH2OH的优点是______________________,由CO2制取CH3CH2OH的优点是____________。(写出一点即可)
现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵,⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)_________。
(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是___________。
(4)已知t℃,KW=1×10-13,则t℃(填“>”或“<”或“=”)________25℃。在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4的溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则a∶b=___________________。