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【题目】燃煤及工业废气中的SO2是形成酸雨的主要原因,消除SO2是减少酸雨形成的有效方法。完成下列问题:

1)已知:4FeS2s+11O2g═2Fe2O3s+8SO2g)△H=﹣3412.0kJmol1

Fe2O3s+3COg═2Fes+3CO2g)△H=﹣25.0 kJmol1

2Cs+O2g═2COg)△H=﹣221.0 kJmol1

2FeS2s+7O2g+3Cs═2Fes+3CO2g+4SO2g)△H_____kJmol1

2)碱性NaClO2溶液脱硫法

SO2与碱性NaClO2溶液反应的离子方程式为2SO2+ClO2+4OH2SO42+C1+2H2O,已知pc=﹣lgcSO2)。在刚性容器中,将含SO2的废气通入碱性NaClO2溶液中,测得pc与温度的关系如图所示。

由图分析可知,该脱硫反应是_____反应(填放热吸热);若温度不变,增大压强,该脱硫反应的平衡常数K_____(填增大减小不变)。

3)燃料细菌脱硫法

①含FeS2的燃煤可用氧化亚铁硫杆菌(Tf)、氧化亚铁微螺菌(Lf)、氧化硫硫杆菌(Tt)进行脱硫,其脱硫过程如图所示:

已知:脱硫总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O═2SO42+15Fe2++16H+

Ⅰ反应的化学方程式为:FeS2+6Fe3++3H2O═S2O32+7Fe2++6H+

写出Ⅱ反应的化学方程式_____

②在上述脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程可视为下图所示的原电池:

该细胞膜为_____(填阳离子交换膜阴离子交换膜)。该电池的正极电极反应式为_____。该方法在高温下脱硫效率大大降低,原因是_____

【答案】2062.5 放热 不变 8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+ 阳离子交换膜 O2+4H++4e2H2O 温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力 。

【解析】

1)盖斯定律计算,利用同向相加、异向相减的原则;

2)由图分析可知,升温平衡向吸热方向移动可知,对于平衡常数,如果是放热反应,随着温度上升,平衡常数减小;如果是吸热反应,随着温度上升,平衡常数上升;温度不变,K不变;

3)①观察图像可知:反应Ⅱ是Fe3+S2O32反应生成亚铁离子和硫酸根离子,利用得失电子数相等、电荷守恒、原子守恒写出离子方程式;

②在脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程为如图所示的原电池反应,亚铁离子被氧化发生氧化反应在原电池负极反应,正极是氧气在酸性溶液中生成水,正极消耗氢离子,确定细胞膜为阳离子交换膜;温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力;

1)已知:①4FeS2s+11O2g)=2Fe2O3s+8SO2g)△H=﹣3412.0kJmol1

Fe2O3s+3COg)=2Fes+3CO2g)△H=﹣25.0 kJmol1

2Cs+O2g)=2COg)△H=﹣221.0 kJmol1

盖斯定律①×1/2+②+③×3/2计算 2FeS2s+7O2g+3Cs)=2Fes+3CO2g+4SO2g)△H=﹣2062.5KJ/mol

答案:﹣2062.5

2)已知pc=﹣lgcSO2),pc与温度的关系分析,温度越高Pc越小,则二氧化硫浓度增大,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,平衡常数只随温度变化,若温度不变,增大压强,该脱硫反应的平衡常数K不变;

答案:放热;不变。

3)①反应Ⅱ是Fe3+S2O32反应生成亚铁离子和硫酸根离子,反应的离子方程式:8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+

答案:8Fe3++S2O32+5H2O═2SO42+8Fe2++10H+

②脱硫反应中,氧化亚铁硫杆菌(Tf)与Fe3+的形成过程为如图所示的原电池反应,亚铁离子被氧化发生氧化反应在原电池负极反应,正极是氧气在酸性溶液中生成水,电极反应:O2+4H++4e2H2O,正极消耗氢离子,该细胞膜为阳离子交换膜,该方法在高温下脱硫效率大大降低,原因是:温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力;

答案:阳离子交换膜;O2+4H++4e2H2O;温度过高蛋白质发生变性,细菌失去催化能力。

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1 mol CH2=CH-CH2OH____molσ键,烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为________

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(2)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。

(1)写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:______________

(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________

(3)控制Fe2+的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率随时间的变化。

① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。

② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:______________

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①写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________

②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________

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