工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化:2SO2+O22SO3,这是一个放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中,错误的是
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C.达到平衡时,改变反应条件可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态
D. 达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
高三化学选择题中等难度题
工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化:2SO2+O22SO3,这是一个放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中,错误的是
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C.达到平衡时,改变反应条件可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态
D. 达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
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工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~600 ℃下的催化氧化:2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是( )
A. 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B. 在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C. 为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度
D. 达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
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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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可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应,因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。
(1)使用 V2O5 催化该反应时,涉及到催化剂 V2O5 的热化学反应有:
①V2O5 (s)+SO2 (g)V2 O4 (s)+SO3 (g) △H1=+59.6kJ·mol-1
②2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s) △H2=-314.4kJ·mol-1
则2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H3=_____,若降低温度,该反应速率会_____(填“增大”或“减小”)
(2)向 10 L 密闭容器中加入 V2O4(s)、SO2(g)各 1 mol 及一定量的 O2,改变加入 O2 的量,在常温下反应一段时间后,测得容器中 V2O4、V2O5、SO2 和 SO3 的量随反应前加入 O2 的变化如图甲所示,图中没有 生成 SO3 的可能原因是____________________________________________________。
(3)向 10 L 密闭容器中加入 V2O5(s)、SO2(g)各 0.6mol,O2(g)0.3mol,保持恒压的条件下 分别在 T1、T2、T3 三种温度下进行反应,测得容器中 SO2 的转化率如图乙所示。
①T1 _____T2(填“>”或“<”)。
②T2时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=_____。若向该容器通入高温 He(g)(不参加反应,高于T2),SO3 的产率将______选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”),理由是_____。
③结合化学方程式及相关文字,解释反应为什么在 T3 条件下比 T2 条件下的速率慢:__________。
(4)T2 时使用 V2O5 进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在保证 O2(g)的浓度不变的条件下,增大容器的体积,平衡_____(填字母代号)。
A.向正反应方向移动 B.不移动 C.向逆反应方向移动 D.无法确定
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2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是
A. 加入催化剂可加快该反应的速率,从而提高SO2的转化率
B. 增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C. 该反应是放热反应,故温度越低,对提高SO3的日产量越有利
D. 在2min时间内,SO2的浓度由6 mol/L变为3 mol/L,则在相同时间段内,SO3(g)生成的平均速率为1.5 mol/(L·min)
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2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(双选) ( )。
A.催化剂V2O5可改变该反应的正、逆反应速率
B.增大反应体系的压强、反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1,t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1,c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=
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2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=
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