硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ∆H<0。
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:_______。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,在一密闭容器内加入一定量的SO2和O2,部分实验图像如图1
① 该反应的平衡常数表达式为___________________。
② t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是________________。
③ t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 和O2的物质的量之比m[m=n(SO2)/n(O2)] 不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示,则m1、m2、m3的从大到小的顺序为___________________。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 mol·L−1,溶液中的c(OH-)=_______mol·L−1。将原料气SO2和O2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10−7 mol·L−1时,溶液中的c()/c()=____。
高二化学综合题中等难度题
硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ∆H<0。
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:_______。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,在一密闭容器内加入一定量的SO2和O2,部分实验图像如图1
① 该反应的平衡常数表达式为___________________。
② t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是________________。
③ t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 和O2的物质的量之比m[m=n(SO2)/n(O2)] 不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示,则m1、m2、m3的从大到小的顺序为___________________。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 mol·L−1,溶液中的c(OH-)=_______mol·L−1。将原料气SO2和O2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10−7 mol·L−1时,溶液中的c()/c()=____。
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硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H< 0
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:___________。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图像如下。
反应条件:催化剂、一定温度、容积10 L
实验 | 起始物质的量/mol | 平衡时SO3 物质的量/mol | ||
SO2 | O2 | SO3 | ||
ⅰ | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.12 |
ⅱ | 0 | 0 | 0.2 | a |
①实验ⅰ中SO2的转化率为______。
②a____0.12(填“>”、“=”或“<”)。
③t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是________。
④ t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 和O2的物质的量之比m(m=n(SO2)/n(O2))不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如下图所示,则m1、m2、m3的大小顺序为_____。
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(12分)硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一。
(1)现将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态。
①上述反应平衡常数的表达式K=__________
②能判断该反应达到平衡状态的标志是__________。(填字母)
a. SO2和SO3浓度相等 b. SO2百分含量保持不变
c. 容器中气体的压强不变 d. SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)如图2所示,保持温度不变,在一定反应条件下,将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO2和2molO2加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍。
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__________乙。(填:“大于”、“小于”、或“等于”)
②若在甲容器中通入一定量的He气,使容器内的压强增大,则c(SO3)/c(SO2)将__________填:“增大”、“减小”、“不变”、“无法确定”)
(4)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L)。请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线。
高二化学简答题简单题查看答案及解析
二氧化硫是一种重要的化工原料,主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答:
(1)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的关键反应。下图为不同温度(T1、T2)下SO2的转化率随时间的变化曲线。
①T1__________(填“>”“<”或“=”)T2,判断的依据是_____________________;该反应为____________(填“放”或“吸”)热反应,判断的依据是___________________。
②下表为一定温度和压强下,4种投料比[n(SO2):n(O2)]分别为2:18、4:15、7:11和8:10时SO2的平衡转化率。
投料比 | a | b | c | d |
SO2平衡转化率/% | 97.1 | 96.8 | 95.8 | 90.0 |
i.b对应的投料比为_____________。
ii.投料比为8:10时,平衡混合气体中SO3体积分数为_________________。
(2)钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的SO2并将其转化为硫酸的工艺如下:
①吸收池中发生反应的离子方程式是_____________________。
②电解池的构造示意图如下:
i.在图中标示出b区的Na+和HSO3-的移动方向。
ii.请结合生成H2SO4的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外,还会得到什么物质:__________________。
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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________。
压强 SO2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)的关系如下图所示。
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。
①tl 时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如下图所示的变化,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,n(SO3)的取值范围是_____________。
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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2molSO3(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。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。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0.20molSO2和0.10molO2,t1时刻达到平衡,测得容器中含SO30.18mol。
①tl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0.20molSO2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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(9分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸,其中重要的一步是催化氧化(生产中保持恒温恒容条件):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
(1)生产中为提高反应速率和SO2的转化率,下列措施可行的是。
A.向装置中充入O2 B.升高温度
C.向装置中充入N2 D.向装置中充入过量的SO2
(2)恒温恒压,通入3mol SO2 和2mol O2 及固体催化剂,平衡时容器内气体体积为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为 5mol SO2(g)、3.5 mol O2(g)、1mol SO3(g),下列说法正确的是________
A.第一次平衡时反应放出的热量为294.9kJ
B.两次平衡SO2的转化率相等
C.两次平衡时的O2体积分数相等
D.第二次平衡时SO3的体积分数等于2/9
(3)500 ℃时将10 mol SO2和5.0 mol O2置于体积为1L的恒容密闭容器中,SO2转化为SO3的平衡转化率为0.95。则500℃时的平衡常数K=。
(4)550 ℃,A、B表示不同压强下的平衡转化率(如图),通常工业生产中采用常压的原因是 ,
并比较不同压强下的平衡常数:K(0.10 MPa)________K(1.0 MPa)。
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黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe2O3。
(1)将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率________、________。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有________(填字母序号,多选倒扣分)。
A.升高温度 B.降低温度
C.增大压强 D.加入催化剂
E.移出氧气
(3)某温度下,上述反应中SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。判断:平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
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硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中,最关键的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)一定条件下,SO2与O2反应10 min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.3 mol/L,则10 min内生成SO3的化学反应速率为___________;SO2的转化率为___________。
(2)下列关于该反应的说法正确的是_________。
A.增加O2的浓度能加快反应速率 B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率 D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)在反应过程中若某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是______。
A.O2为0.2 mol/L B.SO2为0.25 mol/L
C.SO3为0.4 mol/L D.SO2、SO3均为0.15 mol/L
(4)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的化学方程式:___________。
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