二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,反应如下:
I:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-197.7kJ·mol-1 K1(浓度平衡常数)
为研究该反应,某同学设计了以下三种已装固体V2O3催化剂的密闭容器装置
(1)在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1molO2投料,达平衡时,三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为___________(用“甲、乙、丙”表示)。
(2)在容器丙中,0.1MPa条件下,在不同温度或不同投料方式下研究上述反应得到数据如下表:
①表中:a=___________;b=___________。
②已知用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算,得到的平衡常数即为压强平衡常数,则Kp1=___________;Kp1___________Kp2(填“>”、“<”或“=”)。
③若按0.4 mol SO2、0.4molO2、0.4 mol SO3进行投料,则反应开始时v正(SO2)_______v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将上述固体催化剂V2O5换成NO2气体同样可以对该反应起到催化作用,此催化过程如下:
Ⅱ:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) △H2 K2(浓度平衡常数)
Ⅲ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H3=-114.1kJ·mol-1 K3(浓度平衡常数)
△H2=___________;K3=___________(用含有K1、K2的表达式表示)。
高三化学综合题中等难度题
二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,反应如下:
I:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-197.7kJ·mol-1 K1(浓度平衡常数)
为研究该反应,某同学设计了以下三种已装固体V2O3催化剂的密闭容器装置
(1)在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1molO2投料,达平衡时,三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为___________(用“甲、乙、丙”表示)。
(2)在容器丙中,0.1MPa条件下,在不同温度或不同投料方式下研究上述反应得到数据如下表:
①表中:a=___________;b=___________。
②已知用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算,得到的平衡常数即为压强平衡常数,则Kp1=___________;Kp1___________Kp2(填“>”、“<”或“=”)。
③若按0.4 mol SO2、0.4molO2、0.4 mol SO3进行投料,则反应开始时v正(SO2)_______v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将上述固体催化剂V2O5换成NO2气体同样可以对该反应起到催化作用,此催化过程如下:
Ⅱ:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) △H2 K2(浓度平衡常数)
Ⅲ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H3=-114.1kJ·mol-1 K3(浓度平衡常数)
△H2=___________;K3=___________(用含有K1、K2的表达式表示)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 在A、B、C三点时,V(正)=v(逆),在D点时V(正)>v(逆)
B. A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C. 升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动
D. 一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
高三化学单选题简单题查看答案及解析
工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是( )
A.在A、B、C三点时,V(正)=v(逆),在D点时V(正)>v(逆)
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动
D.一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
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工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是
A.在A、B、C三点时,V(正)=v(逆),在D点时V(正)>v(逆)
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动
D.一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通人稀有气体,压强增大,平衡不移动
高三化学选择题简单题查看答案及解析
硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:2SO2+2nCu+(n+1)O2+(2﹣2n)H2O═2n CuSO4+(2﹣2n) H2SO4从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收2molSO2,被SO2还原的O2的质量为 g.
②利用如图1所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生.写出装置内所发生反应的离子方程式 .
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如图2:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应是:
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 .
Ⅱ.汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一.
已知氮的氧化物是汽车尾气的污染物,用如图3装置可监测其含量,电池中每转移0.4mole﹣,Pt 电极消耗 L氧气(标况下)该装置的负极反应式为 .
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二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料,但也是大气的主要污染物。综合治理基污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-198kJ•mol-1
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示.
根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于 _________________。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)____________K(B)(填“>”、“<”或“=”)
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,放出的热量为:____________kJ
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SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一:2SO2 + O22SO3 在容积均为2L,有相同催化剂的a、b、c、d、e五个密闭容器中均充入2mol SO2和1mol O2混合气体,控制不同的反应温度。反应进行5min时,测得相关数据如下表:
容器温度 物质的量(mol) | a容器 400℃ | b容器 425℃ | c容器 450℃ | d容器 475℃ | e容器 500℃ |
O2 | x | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | y | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)5min时测得a容器中混合气体的物质的量减少了0.2mol,计算5min内SO3的平均反应速率____________。
(2)反应进行到5min时,b容器中的反应是否达到平衡状态?_______(填“是”或“否”),理由是:_____________________________________________________________________________。
(3)在图中画出e容器中SO2物质的量随时间的变化曲线_______________________。
(4)工业上常用Na2SO3溶液来吸收SO2,该反应的离子方程式是:___________________。
(5)已知NaHSO3溶液呈酸性,溶液中c(H2SO3)_______ c(SO32—)(选填<、>或=);NaHSO3既能和强酸反应也能和强碱溶液反应。用平衡移动原理说明NaHSO3能和强碱溶液反应的原因:_______________
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硫酸是重要的化工原料,生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。
(1)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是________。
SO2 压强 转化率 温度 | 1个大气压 | 5个大气压 | 10个大气压 | 15个大气压 |
400℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 | 0.9988 |
500℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 | 0.9894 |
600℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 | 0.9468 |
(2)反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________(填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1molO2(g)
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3(g)
C.降低温度
D.在其他条件不变时,减小容器的容积
(3)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。2.0 molSO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”), B点的化学平衡常数是______。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10molO2, t1时刻达到平衡,测得容器中含SO30.18mol。
① tl 时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是________。
A.体积不变,向容器中通入少量O2
B.体积不变,向容器中通入少量SO2
C.缩小容器体积
D.升高温度
E.体积不变,向容器中通入少量氮气
② 若继续通入0.20mol SO2和0.10molO2,则平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”) ,再次达到平衡后,______mol3)<______mol。
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硫酸是重要的化工原料,生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。
(1)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是________。
SO2 压强 转化率 温度 | 1个大气压 | 5个大气压 | 10个大气压 | 15个大气压 |
400℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 | 0.9988 |
500℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 | 0.9894 |
600℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 | 0.9468 |
(2)反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是________(填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1molO2(g)
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3(g)
C.降低温度
D.在其他条件不变时,减小容器的容积
(3)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。2.0 molSO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”), B点的化学平衡常数是______。
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10molO2, t1时刻达到平衡,测得容器中含SO30.18mol。
① tl 时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是________。
A.体积不变,向容器中通入少量O2
B.体积不变,向容器中通入少量SO2
C.缩小容器体积
D.升高温度
E.体积不变,向容器中通入少量氮气
② 若继续通入0.20mol SO2和0.10molO2,则平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”) ,再次达到平衡后,______mol<n(SO3)<______mol。
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硫酸工业中SO2的催化氧化反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),在一定条件下达到平衡时,下列说法错误的是( )
A.SO3的物质的量浓度不变 B.SO2全部转化为SO3
C.升高温度,平衡会移动 D.正反应的速率与逆反应的速率相等
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