[题目]开发氢能是实现社会可持续发展的需要.硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4.又能制H2.请回答下列问题:(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量.FeS2的标准燃烧△H= .(2)上图中循环工艺过程的总反应方程式为 .(3)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示).NiO(OH)作为电池正极材� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。

请回答下列问题：

（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2的标准燃烧△H=______________。

（2）上图中循环工艺过程的总反应方程式为__________________________________。

（3）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M NiO(OH)＋MH，电池放电时，负极的电极反应式为____________________________________。

【答案】△H＝－852 kJ/mol 2H2O＋SO2=H2SO4＋H2 MH＋OH－－e－=M＋H2O

【解析】

（1）根据题目所给物质的量的多少结合热化学方程式的书写方法来回答，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，标出各物质的聚集状态；在反应中4molFeS2的质量为m（FeS2）=4mol×120gmol-1=480g，放热Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出；

（2）根据该循环的工艺流程是用硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2来制硫酸，在反应器中发生反应：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，在膜反应器中的反应为：2HI?I2+H2，将两个方程式相加得；

（3）负极反应物MH失去电子，生成的H+在碱性条件下生成H2O。

（1）反应的化学方程式为：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，在反应中4molFeS2的质量为m（FeS2）=4mol×120gmol-1=480g，放热Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，对应的热化学方程式为：4FeS2（s）+11O2（g）=2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3408kJmol-1，故答案为：4FeS2（s）+11O2（g）=2Fe2O3（s）+8SO2（g）△H=-3408kJmol-1；

（2）在反应器中发生反应：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，在膜反应器中的反应为：2HI?I2+H2，将两个方程式相加得：SO2+2H2O=H2SO4+H2，故答案为：SO2+2H2O=H2SO4+H2；

（3）负极反应物MH失去电子，生成的H+在碱性条件下生成H2O，电解反应式为：MH-e-+OH-=H2O+M，故答案为：MH-e-+OH-=H2O+M。

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A. 放出1 638 kJ热量

B. 吸收1 638 kJ热量

C. 放出126 kJ热量

D. 吸收126 kJ热量

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试计算：（请写出运算过程）

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(4)E物质的同分异构体中符合下列要求的有___________种，其中核磁共振氢谱中峰的数目最少的结构简式是_____________。

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（1）用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol

②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol

③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol

写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式： _____________________________________________________________。

（2）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1

对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________________（填代号）。

（3）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

时间/min 浓度/(mol/L)	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（NO）=_____________________；计算该反应的平衡常数K=____________________。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是_________（填字母代号）。

A．通入一定量的CO2 B．加入合适的催化剂

C．适当缩小容器的体积 D．通入一定量的NO

E．加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），a________0（填“>”或“<”）。

（4）温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=bkJ/mol。

测得有关数据如下表：

温度

时间/min

物质的量

n（CH4）/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

n（CH4）/mol

0.50

0.30

0.18

0.15

下列说法正确的是__________________。

A．T1＞T2，且b＞0

B．当温度为T2、反应进行到40 min时， x＞0.15

C．温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2，重新达到平衡时，n（N2）<0.70mol

D．温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g)，反应开始时，ν(正)＞ν(逆)

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（1）参加反应的锌的质量：甲___________乙_________丙（填“>”、“<”、“=”，下同）。

（2）反应速率，甲__________乙，原因是___________。

（3）反应完毕所需时间：乙____________丙，原因是__________。

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（1）乙烯和水反应_______________________________________________

（2）乙醇的催化氧化反应_______________________________________________

（3）溴乙烷的消去反应_____________________________________________

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