【题目】硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0。
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:_______。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,在一密闭容器内加入一定量的SO2和O2,部分实验图像如图1
① 该反应的平衡常数表达式为___________________。
② t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是________________。
③ t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 和O2的物质的量之比m[m=n(SO2)/n(O2)] 不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示,则m1、m2、m3的从大到小的顺序为___________________。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108。若氨水的浓度为2.0 mol·L1,溶液中的c(OH-)=_______mol·L1。将原料气SO2和O2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×107 mol·L1时,溶液中的c()/c()=____。
【答案】增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高 t2 增大压强 m3>m2>m1 6.010-3 0.62
【解析】
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高,但O2的转化率减小;
(2)①根据化学平衡常数定义,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数K=;
②平衡时,正逆反应速率相等,即二氧化硫的消耗速率为氧气生成速率的2倍,由图可知t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是t2;
③由图可知,t2后,正逆反应速率都加快,且二氧化硫的消耗速率增加的更快,说明正反应速率比逆反应速率增加的快,即反应向正反应方向移动,因为该反应是气体体积减小的反应,增大压强可以加快反应速率同时使平衡向正反应方向移动,所以t2到t3的变化是改变了一个反应条件,该条件可能是增大压强;
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,由图可知,相同温度下,m1、m2、m3对应的二氧化硫转化率减小,原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m=]越大,说明SO2越多,SO2的转化率越小,故m3>m2>m1;
(4)Kb==1.810-5,c(NH3·H2O)=2.0mol/L,则c(OH-)c(NH4+)==6.010-3mol/L;Ka2==6.210-8,c(H+)= c(OH-)=1.010-7mol/L,所以溶液中==0.62。
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【题目】在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2 + 7O2+ 2H2O ═ 2Fe2+ + 4SO42 + 4H+实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+ + O2+ 4H+ ═ 4Fe3+ +4NO + 2H2O,Fe(NO)2+作氧化剂
B.反应Ⅱ中Fe3+作氧化剂,FeS2被还原
C.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
D.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2+ + NO ═Fe(NO)2+,该反应是氧化还原反应
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【题目】柠檬酸是常用除水垢剂,可从柠檬中提取。柠檬酸由C、H和O三种元素组成,其分子结构如图所示。有关说法不正确的是( )
A.柠檬酸溶液可以和水垢中Mg(OH)2和CaCO3反应
B.在加热和浓硫酸条件下,柠檬酸可与CH3CH2OH反应
C.在加热和浓硫酸条件下,柠檬酸可与CH3COOH反应
D.在加热和镍催化条件下,柠檬酸可以和H2反应
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【题目】已知:pAg=-lgc(Ag+),pX=-lg c(Xn-)。298K时,几种物质的Ksp如下表:
化学式 | AgCl | AgSCN | Ag2CrO4 |
颜色 | 白 | 浅黄 | 红 |
Ksp | 1.8×1010 | 1.0×1012 | 2.0×1012 |
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中,阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中x代表AgCl曲线,z代表AgSCN曲线
B.298K时,在Cl-和CrO42-的物质的量浓度均为0.1mol/L的溶液中,滴入少量0.1mol/L的AgNO3溶液,首先产生的是红色沉淀
C.298K时若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D.298K时Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常数K=2.0×1012
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【题目】纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用.制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2.用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+.请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2x H2O的化学方程式为____________________________________.
(2)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是__________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要如图中的______(填字母代号)
(3)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M gmol-1)试样w g,消耗c molL-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为______.
(4)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果______.
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果______.
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【题目】欲测定烟雾中的SO2含量,可做下列实验:取100 L该烟雾(标准状况),通过盛放100 mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶,使它们充分反应,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,经测定其质量为11.65 g,则该烟雾中SO2的体积分数是( )
A. 1.12% B. 2.24%
C. 3.36% D. 无法计算
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【题目】下列说法正确的是( )
A.由同种元素组成的物质一定是纯净物
B.不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应
C.分子中既含有极性键也含有非极性键
D.石油分馏、干冰升华、水的净化都只涉及物理变化
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【题目】海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。电池反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。电池工作时,下列说法错误的是( )
A.金属锂作负极
B.电子从锂电极经导线流向镍电极
C.海水作为电解质溶液
D.可将电能转化为化学能
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【题目】硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
B.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
C.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
D.三个不同温度中,363 K时Ksp(SrSO4)最大
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