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【题目】硫及其化合物用途广泛,研究硫及其化合物性质和用途意义重大。

利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

已知:SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H=-98 kJ·mol-1。某温度下该反应的平衡常数K=10/3。

①该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) _________ v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。

②该温度下,向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为_______________。

③在②中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是__________(填字母

A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2

B.升高温度

C.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol SO3

D.增大容器体积

室温下,Li /FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关。

①该电池电解质为非水液体电解质,原因是___________________。

②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产生物之一为Fe),产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等,请写出化学反应方程式:第一次放电:__________________第二次放电:________________。

制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl—KCl低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解,写出阳极方程式______________。

【答案】⑴①>(260%2AD2

⑵①锂会与水反应产生自放电现象(2分)

2LiFeS2Li2FeS222LiLi2FeS22Li2SFe2

2FeS2eFeS2Fe2+2

【解析】

试题分析:(1)此时容器中二氧化硫、氧气和三氧化硫的浓度分别是(mol/L)0.03、0.16和0.03,则10/3,所以反应向反应方向移动,则正反应速率于逆反应速率。

设SO2的转化率是x,则生成三氧化硫是2x,消耗SO2是2x,氧气是x,所以根据题意可知,解得x=0.6,即转化率是60%。

保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2,则平衡向正反应方向移动,二氧化硫的浓度减少;保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3,则平衡是等效的,浓度不变;升高温度则平衡向反应方向移动,二氧化硫的浓度增加增大容器容积,则压强减小,平衡向反应方向移动,但二氧化硫的浓度仍然是减小的,答案选AD。

(2)Li是活泼金属,会与水发生反应,在水溶液中锂会与水反应产生自放电现象。

锂与FeS2反应只生成A物质,那么反应是化合反应,则方程式为2 Li + FeS2=Li2 FeS2 ;锂与Li2 FeS2继续反应产物有Fe,则反应方程式为:2Li+ Li2FeS2=2Li2S + Fe。

(3)FeS为阳极,放电后能生成FeS2,根据电荷守恒和元素守恒,电极反应为2 FeS - 2e=FeS2 + Fe2+

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试回答下列问题:

1)海水分解生成的氢气用于燃料电池时,实现________能转变为________能。水分解时,断裂的化学键为________键,分解海水的反应属于________反应(填放热吸热)。

2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极:2H2+2O24e===2H2OB极:O2+4e===2O2,则A极是电池的______极;电子从该极________(填流入流出)。

3)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2H+Zn2+进行工作。则原电池的负极材料是______,正极上发生反应的电极反应式为

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