(1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应之一。现有标准状态下22.4LSO2气体,在500℃、V2O5催化下转化为SO3,若SO2的转化率为50%,放出热量为QKJ,则该反应的热化学方程式为____________.
(2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如图,则SO2的转化率为_______________。
(3)恒温、恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生:A(g)+ 2B(g)C(g);开始加入3molA和5molB,体系体积为V升,平衡时可生成amolC,同样条件下,要使平衡时生成C为3.5amol,则开始时除加入5.5molB还需加入___________molA和_________molC。
高二化学简答题困难题
(1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应之一。现有标准状态下22.4LSO2气体,在500℃、V2O5催化下转化为SO3,若SO2的转化率为50%,放出热量为QKJ,则该反应的热化学方程式为____________.
(2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如图,则SO2的转化率为_______________。
(3)恒温、恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生:A(g)+ 2B(g)C(g);开始加入3molA和5molB,体系体积为V升,平衡时可生成amolC,同样条件下,要使平衡时生成C为3.5amol,则开始时除加入5.5molB还需加入___________molA和_________molC。
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【化学—化学与技术】(12分)硫酸工业流程如下所示:
(1)催化反应室发生反应的化学方程式是:________。该反应通常用 V2O5 作催化剂,其催化机理可能是:V2O5 氧化 SO2 时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被 O2 氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:
。
(2)依据流程图判断下列说法正确的是 ________(填字母)。
a.过量空气能提高 SO2 的转化率
b.使用催化剂能提高 SO2 的反应速率和转化率
c.用 98%的硫酸吸收 SO3 ,可以避免形成酸雾并提高吸收率
(3)每160g SO3 气体与 H2O (l) 化合放出 260.6 kJ 的热量,该反应的热化学方程式是 ________ 。
(4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理。这样做除了防止SO2 污染环境并得到铵盐外,主要目的是:________。
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以下说法正确的是( )
A.密闭容器中2 mol SO2和1 mol O2混合,在以V2O5为催化剂的条件下加热反应后,容器内物质分子数大于2NA
B.标准状况下,22.4 LSO3所含分子数为NA
C.1 L浓度为0.5 mol/L的CH3COOH溶液,含有CH3COO-数目为0.5NA
D.1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子,占有体积22.4 L
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SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一,该反应的化学方程式为:
2SO2+O22SO3 ΔH<0。
请回答下列问题:
(1)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)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平衡转化率的是_____________(填字母)。
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.降低温度
(3)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的转化率(不必写出计算过程)。
①平衡常数K=____________________;
②平衡时,SO2的转化率α(SO2)=____________________。
(4)SO2尾气常用饱和Na2SO3溶液吸收,减少SO2气体污染并可得到重要的化工原料NaHSO3。已知NaHSO3溶液同时存在以下两种平衡:①HSOSO+H+,②HSO+H2OH2SO3+OH-;常温下,0.1 mol/L NaHSO3溶液的pH<7,则该溶液中c(H2SO3)______________c(SO)(填“>”、“=”或“<”)。
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二氧化硫的催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的重要反应之一。下列说法错误的是
A. 煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2,将矿石粉碎成细小颗粒可以提高反应的转化率
B. 已知该催化氧化反应K(300℃)>K(350℃),则该反应正向是放热反应
C. 该反应加入催化剂是为了加快反应速率
D. 保持温度不变,平衡后增大O2的浓度,该反应的平衡常数K不变
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硫氧化物易引起环境行染,需要悉心研究。
(1)二氧化硫可用于催化氧化制硫酸。硫酸工业中,作为催化剂的 V2O5对反应 I 的催化循环过程经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,如图所示:
写出 V2O5·SO3参加反应Ⅲ的化学方程式_____。
(2)将 2molSO2和 1molO2充入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。平衡时 SO3的体积分数(% )随温度和压强的变化如表所示:
1.0 | 2.0 | 3.0 | |
350 | 54.0 | a | b |
415 | c | 40.0 | d |
550 | e | f | 36.0 |
下列判断正确的是______________
A.b >e
B.415℃、2.0MPa时O2的转化率为60%
C.在一定温度和压强下,加入 V2O5作催化剂能加快反应速率,提高 SO3 的体积分数
D.平衡常数 K(550℃)>K(350℃)
(3)较纯的 SO2,可用于原电池法生产硫酸。图中离子交换膜是___________离子交换膜(填“阴”、“阳”)
(4)研究发现含碱式硫酸铝的溶液与SO2 结合的方式有2种:其一是与溶液中的水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性Al2O3结合,通过酸度计测定吸收液的pH变化,结果如图所示:
请解释曲线如图变化的原因____
(5)取五等份SO3,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:3SO3(g)⇌(SO3)3(g) △H<0,反应相同时间后,分别测定体系中SO3的百分含量,并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是________________
A. B. C. D.
(6)用 Na2SO3 溶液作为吸收液吸收 SO2 时,产物为 NaHSO3,已知亚硫酸的两级电离平衡常数分别为 K a1、K a2。则常温下 NaHSO3溶液显酸性的充要条件为_____。(用含为 Ka1、Ka2 的代数式表示)
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工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
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工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C. SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D. SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
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工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
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工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体,已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
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