近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下:(1)反應Ⅰ:2H2SO4(l)2...
問題詳情:
近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下:
(1)反應Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反應Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反應Ⅱ的熱化學方程式:________________。
(2)對反應Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨温度的變化關係如圖所示。
p2_______p 1(填“>”或“<”)。
(3)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,可能的催化過程如下。將ii補充完整。
i.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+__________________+_______+2 I-
(4)探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關係,實驗如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到 2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序號 | A | B | C | D |
試劑組成 | 0.4 mol·L-1 KI | a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2 |
實驗現象 | 溶液變黃,一段時間後出現渾濁 | 溶液變黃,出現渾濁較A快 | 無明顯現象 | 溶液由棕褐*很快褪*,變成黃*,出現渾濁較A快 |
①B是A的對比實驗,則a=__________。
②比較A、B、C,可得出的結論是______________________。
③實驗表明,SO2的歧化反應速率D>A,結合i、ii反應速率解釋原因:________________。
(5)據文獻報道,二氧化碳可以在**水溶液中用惰*電極電解制得乙烯,其原理如圖3所示。則b電極上的電極反應式為 。
【回答】
(12分)(1)3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254kJ·mol−1
(2)> (1分)
(3)SO2 SO42− 4H+ (後兩物質順序可換)
(4)①0.4 (1分) ② I−是SO2歧化反應的催化劑, (1分)H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應速率 (1分) ③ 反應ii比i快;D中由反應ii產生的H+使反應i加快
(5). 2CO2 + 12H+ + 12e-=C2H4 + 4H2O
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題