题目内容

【题目】工业制备硫酸的主要反应之一为SO2O2反应生成SO3。请回答下列问题:

1SO2O2反应生成SO3的反应过程的能量变化如图1所示。由图中曲线变化可知,该反应为___(放热吸热)反应。

2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2所示T1___(“>”“<”T2

3)某次实验中,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中通入2molSO2bmolO2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图3所示。

①甲为___(填化学式,下同),乙为___

SO2O2生成SO3的反应是___反应。(可逆不可逆

10min时,v(SO2) _______ v(SO2)(“>”“<”“=”

④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)=___

⑤当b=___时,O2SO2的转化率相等。

⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为___

【答案】放热 > SO3 SO2 可逆 > 0.028molL-1min-1 1 70%

【解析】

(1)反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应;

(2)其他条件不变时,根据先拐先平,条件高,温度高,压强大,进行分析;

(3)①根据图像分析,随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,乙的物质的量减少,是反应物;

②由图3可知:25min后,SO2SO3的组成保持不变,达到平衡状态,反应物不能全部消耗完;

10min时,反应向右进行,v(SO2)>v(SO2)

④根据速率的计算公式进行计算;

⑤当SO2O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等;

⑥根据转化率的计算公式进行计算。

(1)如图1所示:参加反应的SO2O2总能量高于生成的SO3总能量,反应为放热反应;

故答案为:放热;

(2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2T1反应速率快,先达到平衡,对应温度高,T1>T2

故答案为:>

(3)①随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,甲为SO3,乙的物质的量减少,是反应物,乙为SO2

故答案为:SO3SO2

②由图3可知:25min后,SO2SO3的组成保持不变,达到平衡状态,SO2O2生成SO3的反应是可逆反应;

故答案为:可逆;

10min时,SO2有减少的趋势,消耗量多于生成的量,v(SO2)>v(SO2)

故答案为:>

④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)= =0.028molL-1min-1

故答案为:0.028molL-1min-1

⑤当SO2O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等,即2oml:bmol=2:1,即当b=1时,O2SO2的转化率相等;

故答案为:1

⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为70%

故答案为:70%

练习册系列答案
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【题目】氢气既是一种清洁能源,又是一种化工原料,在国民经济中发挥着重要的作用。

1)氢气是制备二甲醚的原料之一,可通过以下途径制取:

.2CO2g+6H2gCH3OCH3g+3H2Og H

.2COg+4H2gCH3OCH3g+H2Og H

已知:①CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og H1=akJmol-1

COg+H2OgCO2g+H2g H2=bkJmol-1

CH3OCH3g+H2Og2CH3OHg H3=ckJmol-1

则反应Ⅱ的H____kJmol-1

2)氢气也可以和CO2在催化剂(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og),现将1molCO2g)和3molH2g)充入2L刚性容器中发生反应,相同时间段内测得CH3OH的体积分数φ CH3OH)与温度(T)的关系如图所示:

①经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%.则vH2=___(保留三位小数)。

b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是___

b点时,容器内平衡压强为 P0CH3OH的体积分数为30%,则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)

a点和b点的va__b(填“>”“<”或”=”)若在900K时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OHH2O,达平衡后φCH3OH___30%

⑤在900K及以后,下列措施能提高甲醇产率的是____(填字母)

a.充入氦气 b.分离出H2O c.升温 d.改变催化剂

3H2还可以还原NO消除污染,反应为2NOg+2H2gN2g+2H2Og),该反应速率表达式v=kc2NOcH2)(k是速率常数,只与温度有关),上述反应分两步进行:

i.2NOg+H2gN2g+H2O2gH1iiH2O2g+H2g2H2OgH2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步控制总反应速率,上述两步反应中,正反应的活化能较低的是___(填“i”或“ii”)

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