1、简答题 (1)下表为某温度和压强下,密闭容器中SO2氧化为SO3反应在不同时间各物质的浓度(mol/L)
时间(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70
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SO2 | 10 | 7 | 5 | 3.5 | 2 | 1 | 1 | 1
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O2 | 5 | 3.5 | 2.5 | 1.75 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5
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SO3 | 0 | 3 | 5 | 6.5 | 8 | 9 | 9 | 9
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试画出V(SO3)-t图.
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤.压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2:7%,O2:11%,N2:82%):
压强/MPa 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3% 600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
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①如何利用表中数据推断SO2的氧化反应的热效应?______.
②在400一500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:______.
③工业制硫酸所产生的尾气含有SO2、微量的SO3和酸雾.为了保护环境将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:______.
④能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是______.(填字母)
A.NaOH溶液、酚酞试液 ?
B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液
D.氨水、酚酞试液
⑤某温度下,SO2氧化为SO3在10L的密闭容器中进行,开始向容器加入4.0mol?SO2和10.0mo1O2,当反应达到平衡时,混合气体为13.0mol,则SO2的转化率为______,该温度反应的平衡常数______.
参考答案:(1)根据表中数据分析,起点三氧化硫生成的量为0,反应到50min后,三氧化硫浓度不再变化,说明已达到平衡,依据各点数据在坐标系中描点连线,画出变化曲线如图:
故答案为:
;
(2)①依据数据分析,压强一定时,温度升高,二氧化硫的转化率减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,所以二氧化硫的氧化反应为放热反应,
故答案为:压强一定时,温度升高,二氧化硫的转化率减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,所以二氧化硫的氧化反应为放热反应;
②压强及温度对S02转化率的影响依据表中数据,400℃~500℃时,1标准大气压时二氧化硫转化率为97.8%、99.7%;10大气压时二氧化硫转化率为99.3%、99.7%;对比数据可知,增大到10个大气压,二氧化硫转化率变化不大,但增大压强会对设备要求更高,成本高,所以工业上直接采用常压;
故答案为:从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压.而根据表格中提供的数据发现,压强的增加引起SO2转化率的变化并不明显,反而增加成本,所以工业上直接采用常压;
③尾气含有S02、微量的S03和酸雾,其中二氧化硫会发生反应生成亚硫酸、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵,这些物质易被氧化;故答案为:2H2SO3+O2=2H2SO4; 2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4;2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4中的任意两个;
④测定硫酸尾气中S02含量,尾气中含有三氧化硫,需要加入与二氧化硫反应的试剂,不与三氧化硫反应,且现象明显;Na0H溶液、酚酞试液和氨水、酚酞试液;和二氧化硫、三氧化硫反应,所以不能准确测定二氧化硫的含量;KMnO4溶液、稀H2SO4和二氧化硫反应,全部反应的现象是到溶液紫红色恰好褪去;和碘水、淀粉溶液反应,二氧化硫全部反应的现象是蓝色恰好变为无色;上述高锰酸钾、碘单质和二氧化硫反应,与三氧化硫不反应,所以利用反应,计算被试剂吸收的二氧化硫,得到二氧化硫的含量;故答案为:BC.
⑤根据二氧化硫氧化为三氧化硫的反应列式计算,设变化的二氧化硫物质的量为X
? 2SO2 +O2 催化剂.△?2SO3
起始量(mol)?4.0? ?10.0? ?0
变化量(mol)? X? 0.5X? ?X
平衡量(mol) 4.0-X? 10.0-0.5X? ? X
(?4.0-X?)+(10.0-0.5X?)+X=13.0?
解得X=2mol
二氧化硫的转化率=2mol4mol×100%=50%,k=[SO3]2[O2][SO2]2=(210)29×(210)2=1.1L?mol-1
故答案为:50%;1.1L?mol-1
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者在一定条件下反应所得生成物中水的相对分子质量是(? )
A.16
B.18
C.20
D.22
参考答案:C
本题解析:根据酯化反应的断键规律,该反应的化学方程式为:
故C选项正确。
本题难度:一般
3、简答题 (1)在一个白色点滴板的二个孔穴中分别加入火柴梗、少量CuSO4?5H2O.分别滴入几滴浓硫酸,观察现象.回答下列问题:
浓硫酸滴到火柴梗上,火柴梗变______(填实验现象),说明浓硫酸具有______性.
浓硫酸滴入CuSO4?5H2O中,胆矾______(填实验现象),说明浓硫酸具有______性.
(2)为探究Fe3+能转化为Fe2+,实验室提供下列试剂:铁粉、0.1mol?L-1FeCl3溶液、0.1mol?L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.请你就实验操作、实验现象、结论完成以下填空:
取少量______溶液于试管中,加入足量______,充分振荡后静置,滴加1至2滴______,无明显变化,说明Fe3+已转化为Fe2+.
参考答案:(1)浓硫酸使火柴梗变黑,是因其具有脱水性,使火柴梗中的有机物中的H、O以水的形式脱出,只留下黑色的碳;滴入CuSO4?5H2O中变白,是因其具有吸水性,将晶体中的水吸收,故答案为:黑;脱水;变白;吸水;
(2)由2FeCl3+Fe═3FeCl2,及亚铁离子遇KSCN溶液不变色可知,取少量FeCl3溶液于试管中,加入足量的铁粉,反应后静置,滴加KSCN溶液,无现象,则说明Fe3+已转化为Fe2+,故答案为:FeCl3;铁粉;KSCN溶液.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量BaCl2溶液的洗气瓶中(如图装置)下列有关说法正确的是
[? ]
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来气体中无CO2
C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 水杨酸有退热、消炎、镇痛功效。最早,水杨酸从植物中提取;现在,可用水杨醛合成。水杨酸的结构简式为
下列说法不正确的是(? )
A.水杨醛制取水杨酸的反应是加成反应,也是氧化反应
B.水杨酸分子显两性,含有羧基显酸性,含有氢氧根显碱性
C.水杨酸能使三氯化铁溶液显紫色
D.水杨醛能发生银镜反应
参考答案:AB
本题解析:羟基跟氢氧根不相同,水杨酸分子中有羟基,没有氢氧根,选项B不正确;水杨酸分子中含有酚羟基,水杨酸具有苯酚的性质,能使氯化铁溶液显紫色,选项C正确。由水杨酸结构可推得水杨醛结构:
水杨醛分子中含有醛基,能发生银镜反应,也能发生加成反应,加氢反应是还原反应,不是氧化反应,选项A错,选项D对。
本题难度:一般