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题目
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硫酸生产主要有硫磺法和硫铁矿法等,这两种制法均经过催化氧化步骤.
(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0.0500mol/LI2的标准溶液、淀粉溶液进行测定.已知:V(耗用I2标准溶液)=10.00mL,V(采集烟气)=100.0mL(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)的关系如图所示.试分析工业生产中采用常压的原因是______.
(4)在温度相同、体积均为1L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);△H=-98.3kJ•mol-1
答案
核心考点
试题【硫酸生产主要有硫磺法和硫铁矿法等,这两种制法均经过催化氧化步骤.(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】;主要考察你对化学平衡的移动和应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
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容器
反应物投入量2molSO2、1molO22molSO3mmolSO2、nmolO2、pmolSO3
c(SO3)/mol•L-11.41.41.4
能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ
SO2或SO3的转化率α1α212.5%
(1)SO2先与V2O5反应生成V2O4,V2O5参与反应作氧化剂,本身被还原为V2O4则二氧化硫被氧化为三氧化硫,
故答案为:SO2+V2O5⇌V2O4+SO3
(2)根据公式n=c×v,I2的物质的量为n=0.0500mol/L×0.01L=5×10-4mol,根据反应:
                 SO2 +I2 +2H2O=H2SO4+2HI
             5×10-4mol     5×10-4mol
标准状况下的体积为5×10-4mol×22.4L/mol=1.12×10-2L.V(采集烟气)=100.0mL(已折算为标准状况),则烟气中SO2的体积分数为
0.0112L
0.1L
=0.112.故答案为:0.112;
(3)当压强为0.1KPa时,SO2的转化率为0.90,SO2的转化率已很高,当压强为1.0KPa时,SO2的转化率为0.95;
此时,对设备、能源都有很高的要求,压强的增加引起SO2转化率的变化并不明显,经济上不划算,
故答案为:在常压时,SO2的转化率已很高,若加压,则对设备、能源等有较高的要求,经济上不划算;
(4)在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中,SO3的物质的量均为1mol.化学平衡状态的达到与化学反应途径无关.在相同的条件下,可逆反应,无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的,平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,就是等效平衡.三个密闭容器,保持恒温、恒容,最终c(SO3)=1.4 mol•L-1.三个容器中的反应为等效平衡.体积均为1L,最终n(SO3)=1.4 mol.
甲                  2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=-98.3kJ•mol-1
起始量(mol)      2              1                         0
变化量 (mol)    1.4           0.7                     1.4-98.3kJ×
1.4
2
=68.81KJ     
平衡量 (mol)    0.6           0.3                     
故a=68.81,α1=
1.4  
2
=0.7,
乙容器保持恒温、恒容,和甲容器中反应为等效平衡.故b=98.3kJ×(2-1.4)/2=29.49kJ.该反应从三氧化硫开始,α2=
2-1.4
2
=0.3,α12=0.7+0.3=1.
丙                2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=-98.3kJ•mol-1.吸收ckJ说明反应从逆反应方向开始.
起始量(mol)      m          n             p
变化量 (mol)    0.2         0.1       1.4÷(1-12.5%)-1.4          
平衡量 (mol)   m+0.2     n+0.1               1.4       
P=1.4÷(1-12.5%)=1.6,c=98.3kJ×(1.6-1.4)/2=9.83
b+c=29.49+9.83=39.32kJ,
故答案为:1;1.6;39.32.
一定条件下,体积为2L的密闭容器中,1mol X和3mol Y进行反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),经12s达到平衡,生成0.6mol Z.下列说法正确的是(  )
A.以X浓度变化表示的反应速率为
1
8
mol(L•s)
B.12s后将容器体积扩大为10L,Z的平衡浓度变为原来的
1
5
C.若增大X的浓度,则物质Y的转化率减小
D.若该反应的△H<0,升高温度,平衡常数K减小
竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生的反应为:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+216kJ/mol;CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2=+260kJ/mol(不考虑其他平衡的存在),下列说法正确的是(  )
A.增大催化反应室的压强,甲烷的转化率减小
B.催化室需维持在550~750℃,目的仅是提高CH4转化的速率
C.设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应
D.若催化反应室中,达到平衡时,容器中n(CH4)=amol,n(CO)=bmol,n(H2)=cmol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为a+(b+c)/4
魔方格
相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
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容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时反应中的能量变化
N2H2NH3
130放出热量a kJ
230放出热量b kJ
260放出热量c kJ
配位平衡也是一种相对平衡状态,存在着平衡移动,它同溶液的pH值、沉淀的反应、氧化还原反应等有密切关系,也就是说,在溶液中形成配位物时,常常出现颜色的变化、溶解度的变化、PH值的改变等现象.Br-与Cu2+反应生成配位化合物,就存在配位平衡.       Cu2++2Br-⇌Cu Br2Cu2++4Br-⇌[Cu Br4]2-
已知:Cu2+在水溶液中显蓝色,[Cu Br4]2-在水溶液中显黄色,蓝色与黄色并存时显绿色,[Cu Br4]2-浓度越大,颜色越深.同时,温度可能对[Cu Br4]2-的稳定性有影响.
某化学探究小组的同学为了探究温度、浓度对Br-与Cu2+的配位平衡的影响,于是做了下列的假设与猜想(填写空缺的假设):
[假设与猜想]
1、增大配位离子(Br-)的浓度,平衡向正反应方向移动,生成配合物的浓度增大,溶液颜色加深;
2、______.
3、温度变化可能影响配合物的稳定性,促进配合物的形成,平衡向正反应方向移动.
4、温度变化也可能使化学平衡向左移动,抑制配合物的形成.
[实验准备]
(1)CuSO4溶液的准备:分别取3份8g无水CuSO4固体,各加入水稀释到100ml、50ml、25ml(第三种溶液已饱和);
(2)NaBr溶液的准备:分别取2.06g、4.12g、4.12gNaBr晶体,各加入水稀释到50ml、50ml、25ml.
问题1:粗略配制上述溶液需要用到的仪器有:______;
表1、不同浓度的Br-溶液与某一浓度的Cu2+溶液反应
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编号5mlCu2+溶液(mol•L-110ml Br-溶液(mol•L-1现象
第一份CuSO4溶液a溶液由蓝色变为蓝绿色
第一份CuSO4溶液b溶液由蓝色变为草绿色
第一份CuSO4溶液c溶液由蓝色变为亮绿色
运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注.请回答下列问题:
(1)已知水存在如下平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是______.
A.向水中加入NaHSO4固体                       B.向水中加Na2CO3固体
C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol•L-1]D.向水中加入NH4Cl固体
(2)常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
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溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCN
pH8.89.711.610.311.1