【题目】硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
(1)工业采用高温分解H2S制取氢气,2H2S(g) 2H2(g) + S2(g),在膜反应器中分离出H2。在容积为 2L 的恒容密闭容器中,控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为 1mol,实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线 a 表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线 b 表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。
①反应2H2S(g) 2H2(g) + S2(g)的ΔH_________(填“>”“<”或“=”)0。
②985℃时,反应经过5 s达到平衡状态,此时H2S的转化率为40%,则用H2表示的反应速率为v(H2) =___________。
③随着H2S分解温度的升高,曲线b向曲线a逐渐靠近,其原因是___________。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是____________。
②在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有____________。
(3)工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S 加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S 转化为可利用的S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为___________。
②当有16 g S析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为___________。
③通入H2S 时发生如下反应,补全离子方程式:_________________
【答案】 > 0.04mol/(L·s) 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短 Cu、Cl、H 增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+) Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3- 11.2L 2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓
【解析】(1)由图象可知,温度升高,转化率增大,则平衡正移,所以正方向为吸热方向,即△H>0,H2S的物质的量为1 mol,体积2L,起始浓度为0.5 molL1若985℃时,反应经5s达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则参加反应的硫化氢为0.5 molL1×40%=0.2 molL1,v=△c/△t=0.04 molL1s1;随着温度升高,反应速率逐渐加快,达到平衡所需时间缩短,所以曲线b向曲线a逼近;故答案为:>;0.04mol/(L·s);温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短。
(2) 通过图示可以看出来Fe的化学价由+3变为+2,S的化合价由-2变0价,化合价没有变的元素由Cu、Cl和H三种元素;在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有:增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)。故答案为:Cu、Cl、H;增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)。
(3)①电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高,所以反应为:Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;②根据2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S和阴极反应式为2HCO3-+2e-═H2↑+2CO32-,得到关系式为:H2↑~2CO32-~S,所以析出16g S的时候,生成标况下的氢气体积是11.2L;③根据化合价升降法及元素守可知方程式为2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 100gKHCO3晶体中含有的离子数为3NA
B. 一定条件下,将71gCl2和足量的PCl3混合充分反应,可得到NA个PCl5分子
C. 3molFe在纯氧中完全燃烧转移的电子数为8NA
D. 标准状况下,22.4L正戊烷中含有共价键的数目为16NA
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【题目】下列有关实验的说明正确的是( )
A. 测定次氯酸钠溶液pH时,用玻璃棒蘸取溶液,点在干燥pH试纸上
B. 配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
C. 向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒下端靠在容量瓶瓶颈刻度线以上
D. 证明亚硫酸钠溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-平衡时,先滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色褪去
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【题目】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2 的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2 还原,所涉及的反应方程式为:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强P(B)代替该气体物质的量的浓度c(B),则该反应的Kp=_______________(用表达式表示)。
(2)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
①X是电源的_________极。
②阳极的反应式是_____________________________________。
(3)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如图所示。
①过程1中发生反应的化学方程式为_________________________________。
②过程2中每生成1molFe3O4转移电子的物质的量为_________mol。
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【题目】2005年诺贝尔化学奖授予了研究烯烃复分解反应的科学家,以表彰他们作出的卓越贡献。烯烃复分解反应原理如下:C2H5CH=CHCH3 + CH2=CH2 C2H5CH=CH2 + CH2=CHCH3,现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如下:
(1)按系统命名法,有机物A的名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)CD的反应类型是___________。
(4)写出DM的化学方程式___________。
(5)写出EF合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___________。
(6)已知X的苯环上只有一个取代基,且取代基无甲基,则N的结构简式为___________。
(7)满足下列条件的X的同分异构体共有___________种,写出任意一种的结构简式___________。
①遇FeCl3溶液显紫色 ②苯环上的一氯取代物只有两种
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【题目】已知NH4Cl浓度小于0.1 mol/L时,溶液pH > 5.1现用0.1 mol/L HCl溶液来滴定10 mL 0.05 mol/L氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的体积( )
A. = 10 mL B. = 5 mL C. > 5 mL D. < 5 mL
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