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:
\(\rm{(1)}\)反应Ⅰ:\(\rm{2H_{2}SO_{4}(l)=2SO_{2}(g)+2H_{2}O(g)+O_{2}(g)+\triangle H_{1}=+551kJ⋅mol^{-1}}\)
反应Ⅲ:\(\rm{S(s)+O_{2}(g)=SO_{2}(g)\triangle H_{3}=-297}\) \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)
反应Ⅱ的热化学方程式: ______ 。
\(\rm{(2)}\)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示,\(\rm{p_{2}}\) ______ \(\rm{p_{1}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\),得出该结论的理由是 ______ 。
\(\rm{(3)I^{-}}\)可以作为水溶液中\(\rm{SO_{2}}\)歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下,将\(\rm{ii}\)补充完整。
\(\rm{i.SO_{2}+4I^{-}+4H^{+}=S↓+2I_{2}+2H_{2}O}\)
\(\rm{ii.I_{2}+2H_{2}O+}\) ______ \(\rm{═}\) ______ \(\rm{+}\) ______ \(\rm{+2I^{-}}\)
\(\rm{(4)}\)探究\(\rm{i}\)、\(\rm{ii}\)反应速率与\(\rm{SO_{2}}\)歧化反应速率的关系,实验如下:分别将\(\rm{18 mLSO_{2}}\)饱和溶液加入到\(\rm{2mL}\)下列试剂中,密闭放置观察现象,\(\rm{(}\)已知:\(\rm{I_{2}}\)易溶解在\(\rm{KI}\)溶液中\(\rm{)}\)
序号 | \(\rm{A}\) | \(\rm{B}\) | \(\rm{C}\) | \(\rm{D}\) |
试剂组成 | \(\rm{0.4}\) \(\rm{mol⋅L^{-1} KI}\) | \(\rm{amol⋅L^{-1} KI}\) \(\rm{0.2mol⋅L^{-1}H_{2}SO_{4}}\) | \(\rm{0.2mol⋅L^{-1}H_{2}SO_{4}}\) | \(\rm{0.2}\) \(\rm{mol⋅L^{-1} KI}\) \(\rm{0.0002 molI_{2}}\) |
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\(\rm{A}\)快 | 无明显现象象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较\(\rm{A}\)快 |
\(\rm{①B}\)是\(\rm{A}\)的对比实验,则\(\rm{a=}\) ______ 。
\(\rm{②}\)比较\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\),可得出的结论是 ______ 。
\(\rm{③}\)实验表明,\(\rm{SO_{2}}\)的歧化反应速率\(\rm{D > A.}\)结合\(\rm{i}\),\(\rm{ii}\)反应速率解释原因: ______ 。