硫及其化合物有广泛应用。
(1)硫酸生产过程中涉及以下反应。已知25℃、101KPa时:
①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l)△H=-457kJ•mol-1
②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=-130kJ•mol-1
则SO2催化氧化为SO3(g)的热化学方程式为______________________。
(2)对于SO3催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g).
①甲图是SO2催化氧化反应时SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况.反应从开始到达到平衡时,用O2表示的平均反应速率为______________________。

②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO2(g)和l0molO2(g),O2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示.则P1与P2的大小关系是P1____________P2(填>、=或<);A、B、C 三点的平衡常数大小关系是______(用KA、KB、KC和>、=、<表示)。理由是____________。
(3)工业生成硫酸过程中,通常用氨水吸收尾气。
①如果在25℃时,相同物质的量的SO2与NH3溶于水,发生反应的离子方程式为____________。所得溶液中c(H+)-c(OH-)= ______(填序号)。
A.c(SO32-)-c(H2SO3) B.c(HSO3-)+c(SO32-)-c(NH4+)
C.c(SO32-)+c(NH3•H2O)-c(H2SO3) D.c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(NH4+)
②已知:在25℃时NH3•H2O、H2SO3电离平衡常数如下表,则上述所得溶液中,各离子浓度由大到小的顺序为___________________________。
| |
NH3•H2O |
H2SO3 |
|
| 电离平衡常数为 (mol•L-1) |
1.7×10-5 |
Ka1 |
Ka2 |
| 1.54×10-2 |
1.02×10-7 |
现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:
(1)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是____ ____。
A.c(H+)B.c(H+)/ c(CH3COOH)C.c(H+)·c(OH-)D.c(OH-)/ c(H+)
(2)取10mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”、“向右”或“不”)移动;另取10mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将 (填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两种溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系应为:
pH(甲)_ __pH(乙)( 填“>”、“<”或“=”)。
(4)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲) V(乙)( 填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知25℃时,两种酸的电离平衡常数如下:
| 化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
| 电离平衡常数K1 |
1.8×10-5 |
4.3×10-7 |
3.0×10-8 |
| K2 |
—— |
5.6×10-11 |
—— |
下列四种离子结合H+能力最强的是______________。
A.HCO3-B.CO32-C.ClO-D.CH3COO-
写出下列反应的离子方程式:
CH3COOH+Na2CO3(少量):______________________;
HClO+Na2CO3(少量):______________________。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH4+ |
SO42- |
NO3- |
Cl- |
| 浓度/mol·L-1 |
4×10-6 |
6×10-6 |
2×10-5 |
4×10-5 |
3×10-5 |
2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH约为 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)K1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)K2
C(s)+ H2O(g)=CO(g)+ H2(g)K=____ ___(用含K1、K2的式子表示)。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH)2 B.Na2CO3 C.CaCl2 D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化为
①已知气缸中生成NO的反应为:N2 (g)+O2(g)
2NO(g)△H
0
若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)。已知该反应的△H
0,简述该设想能否实现的依据 。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。
(1)已知常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
写出甲醇燃烧的热化学方程式________________________。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。工业上用如下方法好处甲醇:
①方法一:该反应的△S__ ___0(填“>”或“<”)。图中曲线a到曲线b的措施是____ _____,恒温恒容时,下列说法能说明反应到达平衡状态的是___ _____。
| A.体系的平均摩尔质量不再改变 | B.V(CO)=V(CH3OH) |
| C.H2的转化率达到了最大限度 | D.△H不再改变 |
②方法二:将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系,其中a点的平衡常数表达式为:___________;a,b两点化学反应速率别用Va、Vb表示,则Va__ ___Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,则方法二的原子利用率与方法一的原子利用率之比为__ _。
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式____ _____。
如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入0.6mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如下图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g。
(1)甲室中气体的物质的量为 。
(2)甲室中气体的质量为 。
(3)甲室中NH3,H2的物质的量之比为 。
(4)将隔板a去掉,发生下列反应:HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s),当HCl与NH3充分反应后,活塞b将位于刻度“ ”处(填数字)。
1 L Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+2.4 g,SO42-的物质的量浓度为1 mol/L,则MgSO4和Al3+的物质的量浓度分别是_____________、___________。