(1)钒触媒(V2O5)能加快SO2的氧化速率,此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4。该过程的化学方程式可表示为__________________________________________。
(2)为测定过程中混合气的SO2体积分数,选用0.0500 mol/L I2的标准溶液、淀粉溶液进行测定。已知:V(耗用I2标准溶液)=10.00 mL,V(采集烟气)=100.0 mL(已折算为标准状况),则烟气中SO2 的体积分数为_____________________。
(3)一定温度时,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图9所示。试分析工业生产中采用常压的原因是____________________。
图9
(4)在温度相同、体积均为1 L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =-98.3 kJ·mol-1。
容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 2 mol SO2、1 mol O2 | 2 mol SO3 | m mol SO2、n mol O2、 p mol SO3 |
c(SO3) /mol·L-1 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
SO2或SO3的转化率 | α1 | α2 | 12.5% |
则:α1+α2=_________________,p=________________mol,b+c=_______________kJ 。
高三化学填空题中等难度题
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 2molSO2、1molO2 | 2molSO3 | mmolSO2、nmolO2、pmolSO3 |
c(SO3)/mol•L-1 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
能量变化 | 放出akJ | 吸收bkJ | 吸收ckJ |
SO2或SO3的转化率 | α1 | α2 | 12.5% |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
(1)钒触媒(V2O5)能加快SO2的氧化速率,此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4。该过程的化学方程式可表示为__________________________________________。
(2)为测定过程中混合气的SO2体积分数,选用0.0500 mol/L I2的标准溶液、淀粉溶液进行测定。已知:V(耗用I2标准溶液)=10.00 mL,V(采集烟气)=100.0 mL(已折算为标准状况),则烟气中SO2 的体积分数为_____________________。
(3)一定温度时,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图9所示。试分析工业生产中采用常压的原因是____________________。
图9
(4)在温度相同、体积均为1 L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =-98.3 kJ·mol-1。
容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 2 mol SO2、1 mol O2 | 2 mol SO3 | m mol SO2、n mol O2、 p mol SO3 |
c(SO3) /mol·L-1 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
SO2或SO3的转化率 | α1 | α2 | 12.5% |
则:α1+α2=_________________,p=________________mol,b+c=_______________kJ 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(14分)(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,
其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是(写化学式)
(2)压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
压强/MPa 温度/℃ | 0.1[ | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2% | 99.6% | 99.7% | 99.9% |
500 | 93.5% | 96.9% | 97.8% | 99.3% |
600 | 73.7% | 85.8% | 89.5% | 96.4% |
当合成SO3的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变SO2、O2和SO3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中t1 时引起平衡移动的条件可能是________其中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是________。
(3)550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO32SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K=。
反应达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A.升高温度 B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2 D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)SO3溶于水得到硫酸。在25°C下,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+)________2 c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
五氧化二钒(V2O5)为强氧化剂,易被还原成各种低价氧化物,在工业生产中常用作催化剂,即触媒。实验室以含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、Al2O3、有机物)为原料制备V2O5的一种流程如图:
已知I.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如表所示:
II.NH4VO3在水中的溶解度:20℃、4.8g·L-1;60℃、24.2g·L-1。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是__。
(2)“滤渣1”的用途为__(写出一种即可)。
(3)滤渣2成分为__。通过列式计算说明,常温下,若“调pH”为6,Cu2+是否沉淀完全__。(溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)
(4)“沉锰”需将温度控制在70°C左右,温度不能过高或过低的原因为___。
(5)滤渣3成分为MnCO3,请写出“沉锰”的离子方程式__。
(6)V2O5最重要的应用是在接触法制硫酸时,作SO2氧化为SO3的催化剂。该催化反应中VO2为中间产物,请用化学方程式表示该催化过程:__、__。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H =-198kJ/mol,在V2O5存在时,该反应机理为:V2O5+SO2→2VO3+SO3(快);4VO2+O2→2V2O5(慢)
A. 反应速率主要取决于V2O5的质量 B. VO2是该反应的催化剂
C. 该反应逆反应的活化能大于198kJ/mol D. 升高温度,该反应的△H增大
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
钒触媒(V2O5)是催化氧化所常用的催化剂,为综合利用,科研人员最新研制了一种离子交换法回收废钒的新工艺,回收率达90%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料可知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。
(1)水浸时,为了提高废钒的浸出率,除了粉碎,还可以采取的措施:___________________________________,__________________________________(写出2条);
(2)写出反应①的离子方程式_______________________________________________;
(3)该工艺中反应③的沉矾率是回收钒的关键,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图建议最合适的氯化铵系数和温度:氯化铵系数为___________,温度为_____________;
(4)反应②发生后,溶液中的氯元素以Cl-的形式存在,请写出反应②的化学方程式__________________________________________________________________;
(5)查阅资料得知:NH4VO3也叫偏钒酸铵,其相对分子量为117,20℃时,NH4VO3溶解度为0.468g,已知离子交换后溶液中c(VO3-)=0.10mol/L,反应③沉矾时,加入等体积0.10mol/L的NH4Cl溶液,通过列式计算判断此时是否有NH4VO3沉淀析出?(溶液体积变化忽略不计)____________
(6)写出“焙烧反应④”中由NH4VO3制备V2O5的化学方程式__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
钒触媒(V2O5)是催化氧化所常用的催化剂,为综合利用,科研人员最新研制了一种离子交换法回收废钒的新工艺,回收率达90%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料可知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。
(1)水浸时,为了提高废钒的浸出率,除了粉碎,还可以采取的措施:___________________________________,__________________________________(写出2条);
(2)写出反应①的离子方程式_______________________________________________;
(3)该工艺中反应③的沉矾率是回收钒的关键,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图建议最合适的氯化铵系数和温度:氯化铵系数为___________,温度为_____________;
(4)反应②发生后,溶液中的氯元素以Cl-的形式存在,请写出反应②的化学方程式__________________________________________________________________;
(5)查阅资料得知:NH4VO3也叫偏钒酸铵,其相对分子量为117,20℃时,NH4VO3溶解度为0.468g,已知离子交换后溶液中c(VO3-)=0.10mol/L,反应③沉矾时,加入等体积0.10mol/L的NH4Cl溶液,通过列式计算判断此时是否有NH4VO3沉淀析出?(溶液体积变化忽略不计)____________
(6)写出“焙烧反应④”中由NH4VO3制备V2O5的化学方程式__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是________(写化学式)
(2) 550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO32SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K=________。
(3)550 ℃时,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应 达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是________
A.升高温度
B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应:2SO2+O22SO3,有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。
试填写下列空格:
A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________(填:“短或长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______(填:“大或小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5,通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
他们通过査阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:
可答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。则V2O5转化为VO2+ 的离子方程式为______________。 “废渣1”的主要成分是_______。
(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+,写出该反应的离子方程式_______________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中,则“废渣2”的成分有_____________(用化学式表示)。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是___________;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈____________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出得到沉淀的化学方程式__________ 。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5,通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~29 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。则“废渣1”的主要成分是_____________。
(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+,写出该反应的离子方程式________________________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中,则“废渣2”的成分有__________(用化学式表示)。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是_______________;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性(填“酸”、“碱“或“中”)。
(5) “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出得到沉定的化学方程式__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析