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题型:综合题 难度:一般

SO2是危害最为严重的大气污染物之一,SO2 的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理 SO2。催化还原 SO2不仅可以消除 SO2污染,而且可得到有价值的单质S。

(1)在复合组分催化剂作用下,CH4可使 SO2 转化为 S,同时生成 CO2 和 H2O。已知 CH4和 S的燃烧热分别为 890.3 kJ /mol 和 297.2 kJ /mol , CH4和 SO2反应的热化学方程式为__________。

(2)用 H2还原 SO2生成S 的反应分两步完成,如图 1 所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的   变化关系如图 2 所示:

1

①分析可知X 为______写化学式),0~t1时间段的温度为_____,0~t1时间段用SO2 表示的化学反应速率为_____。

②总反应的化学方程式为____________。

【考点】
【答案】

CH4 (g)+2SO2 (g)=== CO2 (g)+2S (s)+2H2O(l)  △H= -295.9 kJ/mol   H2S   300℃   2×10-3/t1 mol/(L·min)   2H2+SO2=S+2H2O  

【解析】

(1)已知CH4和S的燃晓熱分別为890.3kJ/mol和297.2kJ/mol,则有

①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-890.3kJ/mol

②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-297.2 kJ/mol

根据盖斯定律可知①-②×2即得到CH4和SO2反应的热化学方程式为CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(g)+2H2O(l) △H=-295.9kJ/mol;

(2)①氢气与二氧化硫反应生成X,X与SO2反应生成S,反应中X是还原剂,则X为H2S。0~t1时间内主要是生成X,则反应的温度为300℃,0~t1时间段二氧化硫浓度减少0.002mol/L,则用SO2表示的化学反应速率为1=2×10-3mol/( L•min);

②根据原子守恒可知反应中还有水生成,则总反应的化学方程式为2H2+SO2=S+2H2O。

题型:综合题 难度:一般
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