题目
题型:不详难度:来源:
(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.
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% | |||||||||||||||||||||
(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
(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×
平衡量 (mol) 0.6 0.3 故a=68.81,α1=
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=
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( )
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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( )
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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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