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【题目】热化学碘硫循环可用于大规模制氢气,HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下列问题:

(1)碘硫热化学循环中,SO2的水溶液还原I2的反应包括:SO2I22H2O3HHSO4-2I-I-I2 I3-。若起始时n(I2)=n(SO2)=1mo1I-I3-HHSO4-的物质的量随()的变化如图所示:

图中表示的微粒:a_____________d____________________

(2)起始时 HI的物质的量为1mo1,总压强为0.1MPa下,发生反应 HI(g) H2(g)+I2(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示:

①该反应的△H __________________ (“>”或“<”)0

600℃时,平衡分压p(I2)= ______MPa,反应的平衡常数Kp=_____________ (Kp为以分压表示的平衡常数)。

(3)反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应机理如下:

第一步:I22I(快速平衡)

第二步:IH2H2I(快速平衡)

第三步:H2II 2HI (慢反应)

①第一步反应_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。

②只需一步完成的反应称为基元反应,基元反应如aAdD = gGhH 的速率方程,v= kca(A)cd(D),k为常数;非基元反应由多个基元反应组成,非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= ________(用含k1k1k2…的代数式表示)。

【答案】H+ I3- 0.0125 (或0.167) 吸收 c(H2c(I2)

【解析】

(1)加水稀释,SO2I22H2O3HHSO4-2I-正向移动,I-I2I3-逆向移动,同时,加水稀释后HSO4- 电离程度增大,结合图中信息,可确定曲线a表示H+、曲线b表示I-、曲线c表示HSO4-、曲线d表示I3-。从而得出图中表示的微粒:aH+dI3-。答案为:H+I3-

(2) ①随着温度的不断升高,HI的物质的量不断减小,H2的物质的量不断增大,则平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,该反应的△H0。答案为:>;

②从图中采集数据,600℃时,n(HI)=0.75moln(H2)=0.125mol,反应前后气体分子数不变,从而得出平衡分压p(I2)=MPa=0.0125MPa,反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数Kp==(或0.167)。答案为:0.0125(或0.167);

(3)①第一步反应断裂共价键,吸收能量。答案为:吸收;

②反应速率由慢反应决定,即v=k3c(H2Ic(I),

第一步是快速平衡,k1c(I2)=k-1c2(I),可得c2(I)=c(I2),

第二步也是快速平衡,k2c(Ic(H2)=k-2c(H2I),可得c(H2I)=c(H2c(I),

v=k3c(H2c(Ic(I)= k3c(H2c(I2)=c(H2c(I2)。答案为:c(H2c(I2)。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】硫酸铜是一种常见的化工产品,它在纺织、印染、医药、化工、电镀以及木材和纸张的防腐等方面有极其广泛的用途。实验室制备硫酸铜的步骤如下:

在仪器a中先加入20 g铜片、60 mL水,再缓缓加入 17 mL浓硫酸;在仪器b中加入39 mL浓硝酸;在仪器c 加入20%的石灰乳150 mL

②从仪器b中放出约5 mL浓硝酸,开动搅拌器,然后采用滴加的方式逐渐将浓硝酸加到仪器a中,搅拌器间歇开动。当最后一滴浓硝酸加完以后,完全开动搅拌器,等反应基本停止下来时,开始用电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,立即将导气管从仪器c中取出,再停止加热。

③将仪器a中的液体倒出,取出未反应完的铜片,溶液冷却至室温,析出蓝色晶体。

试回答下列问题:

(1)仪器b的名称为_______;将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是_____________

(2)写出仪器a中反应的化学方程式:________________

(3)步骤②中将导气管先从仪器c中取出再停止加热的目的是____________________

(4)为提高尾气吸收,防止空气污染,下列装置___________(填字母)适合吸收逸出的气体(反应中产生的气体因来不及被石灰乳吸收而逸出)

(5)根据表中五水硫酸铜和硝酸铜在不同温度下的溶解度,分析步骤③中溶液冷却至室温析出蓝色晶体的主要原因:_________。除去硫酸铜晶体中的少量硝酸铜可采用____________方法,检验硝酸铜是否被除净的方法:_____________

(6)本实验采用硝酸氧化法制取硫酸铜,工业上也常采用将铜在450 ℃左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法。采用硝酸氧化法的优点在于__________________

(7)用滴定法测定蓝色晶体中Cu2+的含量。取a g试样配成 100 mL 溶液,每次取 20. 00 mL,用 c mol L-1 EDTA (H2Y2)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL 滴定反应为Cu2++ H2Y2→CuY2+2H+。计算蓝色晶体中Cu2+质量分数w____________

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【题目】工业制溴的大致流程如图:

已知溴的沸点为58.7℃,常温下在水中的溶解度为3.58g;溴与碳酸钠溶液反应生成NaBrNaBrO3CO2等。则下列理解不正确的是(

A. 步骤②通热空气是利用了溴的挥发性

B. 从混合液甲到混合液乙,目的是对溴进行富集

C. 步骤④加硫酸后发生氧化还原反应,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为11

D. 操作⑤可以采取萃取、分液、蒸馏

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】碘化钠在有机合成中用途广泛,工业制备碘化钠有多种方法,下图是制备碘化钠的两种方案。已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2ON2H4·H2O的沸点118℃,100℃开始分解。

1)方案一中加入N2H4·H2O后发生的离子反应为:2IO3-(aq)+3N2H4·H2O(l)=2I-(aq)+3N2(g)+7H2O(l) H<0;部分装置如图1所示。

①图1中仪器b的名称为___。若要使分液漏斗中的液体流入三颈烧瓶中,具体的操作是___

②实验过程中需控制反应温度70℃左右的原因是___。图1中加热的方式最好选用____

2)结合NaI溶解度曲线(如图2),流程图中方法②的具体操作为:加热蒸发、___、过滤、洗涤得到白色晶体。

3)写出方案二中加入Fe屑后的离子方程式_____

4)方案二比方案一得到产品的产率略低,其原因是____

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【题目】下列萃取与分液结合进行的操作(用作萃取剂,从碘水中萃取磺)错误的是(

A.碘水和加入分液漏斗后,盖好玻璃塞,右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡

B.静置,待分液漏斗中液体分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)

C.打开分液漏斗的活塞,使下层液体全部沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出

D.最后继续打开活塞,另用容器盛接并保存上层液体

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【题目】TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2+O2,该过程类似植物的光合作用。如图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是

A.该装置可以将光能转化为电能,同时也能转化为化学能

B.TiO2电极上发生的反应为:2H+2e=H2

C.该装置工作时,电流由TiO2电极经R流向铂电极

D.该装置工作时,TiO2电极附近溶液的pH变大

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【题目】某课外活动小组欲利用CuONH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:

1)仪器a的名称为______;仪器b中可选择的试剂为______

2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是______(填字母)。

ACl2 BO2 CCO2 DNO2

3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明NH3具有______性,写出相应的化学方程式______

4E装置中浓硫酸的作用______

5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:______

6)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为______(用含mn字母的代数式表示)。

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【题目】图中的A为直流电源,B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色。请填空:

(1)电源Aa点为________极。

(2)滤纸B上发生氧化反应的电极反应方程式为:____________________

(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使cd两点短路:

①电极e上发生的反应为:__________________

②在此过程中电解液的浓度(填始终不变略微增大略微减小___________

③电镀槽中盛放的电镀液可以是________________(只要求填两种电解质溶液)

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【题目】将硫酸铜的稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶液,再继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成无水硫酸铜。50℃时,容器中的压强与晶体水合物中含水量的关系如图所示,下列说法错误的是

A.曲线L-M对应溶液中无硫酸铜晶体析出

B.曲线M-M对应溶液溶质的质量分数保持不变

C.曲线M- N对应体系存在平衡:CuSO4(饱和溶液)CuSO4·5H2O(s)H2O(g)

D.当容器中压强低于p后得到无水硫酸铜

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