题目内容

(10分)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=-98kJ·mol-1

(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,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)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为             

(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

           (填字母)。

A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2

B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3

C.降低温度

D.移动活塞压缩气体

(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入O2电极的电极反应式为                                

为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为____________   

 

(10分) 

(1)>  (2分)           (2)60% (2分)        (3)A、C(2分)

(4)O2+4e+4H+ =2H2O(2分)        16:29(2分)

解析:

 

练习册系列答案
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(2013?南通一模)还原剂还原法、光催化氧化法、电化学吸收法是减少氮氧化物排放的有效措施.
(1)利用炭粉可以将氮氧化物还原.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.6kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
反应:C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g)△H=
-574.1
-574.1
kJ?mol-1
(2)TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH,OH能将NO、NO2氧化,如图甲所示,OH与NO2的反应为NO2+OH═HNO3.写出OH与NO反应的化学方程式:
3OH+NO═HNO3+H2O
3OH+NO═HNO3+H2O


(3)图乙所示的装置能吸收和转化NO2、NO和SO2
①阳极区的电极反应式为
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+

②阴极排出的溶液中含S2
O
2-
4
,离子能吸收NOx气体,生成的S
O
2-
3
可在阴极区再生.将S2
O
2-
4
吸收NO2的离子方程式配平,并在方格内填上相应物质:
4
4
S2
O
2-
4
+
2
2
NO2+
8
8
OH-
8
8
S
O
2-
3
+
1
1
N2+
4H2O
4H2O

③已知阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84L的气体,阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100g,则被吸收气体中NO2和NO的物质的量之比为
3:4
3:4

(4)O3、醛类、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾.某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图丙所示.请你根据光化学烟雾的形成原理,对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议:
减少机动车有害气体尾气的排放
减少机动车有害气体尾气的排放
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.T℃时反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)写出该反应的热化学方程式(用E1、E2或E3表示,下同)
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol

(2)T℃时将3mol SO2和1mol O2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应.2min时反应达到平衡,此时测得反应物O2还剩余0.1mol,则达到平衡时SO2的转化率为
60%
60%
,反应
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)
0.9E3
0.9E3
热量.(用E1、E2或E3表示)
(3)下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是
①②④
①②④
(填序号)
①SO2的体积分数不再发生变化    ②容器内压强不再发生变化   ③容器内气体原子总数不再发生变化   ④相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2   ⑤相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成2n mol SO3
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和E3的变化是:E1
减小
减小
,E2
减小
减小
,E3
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应.写出两电极的电极反应式:
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
16:29
16:29

(6)SOCl2是一种无色液体,可与碳共同构成锂电池的正极材料,且其放电时也有SO2气体产生.写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-

(2011?厦门一模)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大;A的主族序数、周期数、原子序数均相同;B为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料;C是植物生长所需的主要元素之一;D和A可形成化合物A2D和A2D2,且A2D是最常见的溶剂;E原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则:

(1)E的离子结构示意图为
,B、C、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是
H2O
H2O
(填化学式);
(2)在加热和Cu作催化剂时,化合物B2A6D与D2反应的化学方程式为
2C2H5OH+O2
催化剂
.
2CH3CHO+2H2O
2C2H5OH+O2
催化剂
.
2CH3CHO+2H2O

(3)A~E五种元素中,含同一元素的各类物质能实现下列转化的有
N、S
N、S
(填元素符号);
(4)已知1.0mol?L-1NaAED3溶液的pH为3.5,则此溶液离子浓度从大到小的顺序为
Na+、HSO3-、H +、SO3 2-、OH-
Na+、HSO3-、H +、SO3 2-、OH-
(用离子符号表示);
(5)工业上利用催化氧化反应将ED2转化为ED3.若某温度下,此反应的起始浓度c(ED2)?1.0mol?L-1,c(D2)=1.5mol?L-1,达到平衡后,ED2的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的值为
0.8
0.8

(6)在常温,常压和光照条件下,C2在催化剂(TiO2)表面与A2D反应,生成1molCA3(气体)和D2时的能量变化值为382.5kJ,此反应CA3生成量与温度的实验数据如表.则该反应的热化学方程式为
2N2 (g)+6H2O(l)=4NH3 (g)+3O2 (g)△H═+1530KJ?mol-1
2N2 (g)+6H2O(l)=4NH3 (g)+3O2 (g)△H═+1530KJ?mol-1

T/K 303 313 323
CA2生成量/(10-1mol) 4.3 5.9 6.0

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