近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)2...
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近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2_______p 1(填“>”或“<”)。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+__________________+_______+2 I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 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 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐*很快褪*,变成黄*,出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。
(5)据文献报道,二氧化碳可以在**水溶液中用惰*电极电解制得乙烯,其原理如图3所示。则b电极上的电极反应式为 。
【回答】
(12分)(1)3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254kJ·mol−1
(2)> (1分)
(3)SO2 SO42− 4H+ (后两物质顺序可换)
(4)①0.4 (1分) ② I−是SO2歧化反应的催化剂, (1分)H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 (1分) ③ 反应ii比i快;D中由反应ii产生的H+使反应i加快
(5). 2CO2 + 12H+ + 12e-=C2H4 + 4H2O
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题