硫酸用途十分广泛,工业上合成硫酸时,将SO2转化为催化氧化是一个关键步骤。请回答下列问题:
(1)该反应在恒温恒容密闭容器中进行,判断其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
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)某温度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ•mol-1。在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3为0.18 mol,则v(O2)= mol•L-1•min-1,放出的热量为 kJ。
(3)一定温度时,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。试分析工业生产中采用常压的原因是 。
(4)将一定量的SO2和0.7 molO2放入一定体积的密闭容器中,在550℃和催化剂作用下发生反应。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。则该反应达到平衡时SO2的转化率是多少?(要写出计算过程,计算结果保留一位小数。)
高三化学填空题困难题
硫酸用途十分广泛,工业上合成硫酸时,将SO2转化为催化氧化是一个关键步骤。请回答下列问题:
(1)该反应在恒温恒容密闭容器中进行,判断其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
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)某温度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ•mol-1。在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3为0.18 mol,则v(O2)= mol•L-1•min-1,放出的热量为 kJ。
(3)一定温度时,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。试分析工业生产中采用常压的原因是 。
(4)将一定量的SO2和0.7 molO2放入一定体积的密闭容器中,在550℃和催化剂作用下发生反应。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。则该反应达到平衡时SO2的转化率是多少?(要写出计算过程,计算结果保留一位小数。)
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工业制硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。
(1)某温度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197 kj/mol。开始时在10 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),当反应达到平衡时共放出197kJ的热量,该温度下的平衡常数K=________,升高温度K将________(填“增大、减小或不变”)。
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡后,改变下述条件,SO2、O2、SO3的平衡浓度都比原来增大的是________(填字母)。
A.恒温恒容,充入2mol SO3 B.恒温恒容,充入2mol N2
C.恒温恒压,充入1 mol SO3 D.升高温度
(3)在一密闭容器中进行下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),化学兴趣小组的同学探究了其他条件不变时,改变某一条件时对上述反应的影响,并根据实验数据作出了下列关系图。下列判断中正确的是________(填字母)。
A.图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且乙的温度较低
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
(4)某实验小组设想如下图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式:________。
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:
SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-197 kJ/mol;
H2O(g)=H2O(1) △H2=-44 kJ/mol:
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1) H3=-545 kJ/mol。
写出SO3(g)与H2O(1)反应的热化学方程式是________。
(6)由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种沉淀共存时,SO42-和CO32-的浓度之比________。[已知该温度时,Ksp(BaSO4)=1.3x10-10,KsP(BaCO3)=5.2x10-9]。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
硫及其化合物用途广泛,研究硫及其化合物性质和用途意义重大。
⑴利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
已知:SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1。某温度下该反应的平衡常数K=10/3。
①该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) _________ v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
②该温度下,向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为_______________。
③在②中的反应达到平衡后,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1.0 mol O2
B.升高温度
C.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol SO3
D.增大容器体积
⑵室温下,Li /FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关。
①该电池电解质为非水液体电解质,原因是___________________。
②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产生物之一为Fe),产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等,请写出化学反应方程式:第一次放电:__________________;第二次放电:________________。
⑶制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl—KCl低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解,写出阳极方程式______________。
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SO2的催化氧化: ,是工业制取硫酸的关键步骤之一。在容积都为2L的、、、、五个密闭容器中,投入相同的催化剂,并均充入1mol O2和2mol SO2,控制不同的反应温度进行反应,反应进行到5min时,测得相关数据如下表:
容器温度 物质的量(mol) | 容器 400℃ | 容器 425℃ | 容器 450℃ | 容器 475℃ | 容器 500℃ |
O2 | 0.8 | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | 0.4 | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)计算5min内容器中SO2的平均反应速率___________________________。
(2)反应进行到5min时, 容器中的反应是否达到平衡状态?_______(填“已达”、“未达”)理由是:_________________________________________________
(3)在右图中画出容器中SO3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)Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH随Na2SO3和NaHSO3比例的不同而不同,数据如下:
序号 | ① | ② | ③ |
91:9 | 1:1 | 1:91 | |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
表中第________组(填写序号)数据,可判断NaHSO3溶液显_______性(填“酸”或“碱”)。
(6)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:_________________________________________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
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:_______________
高三化学解答题简单题查看答案及解析
压强/MPa SO2转化率 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% |
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工业制硫酸的关键步骤之一为SO2的接触氧化:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H= —196.6kJ/mol
现在一容积为2L的密闭容器中充入2 molSO2、l molO2,加入固体催化剂,保持温度在450℃使之发生反应,5 mm时达到平衡,测得平衡时体系的压强减小了30%。下列说法正确的是 ( )
A.S02的转化率为30%
B.反应共放出了196.6 kJ的热量
C.用SO2表示的5 min内的平均反应谏率为u.30 mol·L—1,min—1
D.相同条件下,起始时若加入2 molSO3,达到的平衡状态与上述平衡完全相同
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