题目内容
【题目】随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23，回答下列问题：
（1）钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中，钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8 电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15（其中钒元素的化合价为+5价）。若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为：_______________________________。
（2）五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂，如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒，传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为：
其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧，这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3，然后用水从烧结块中浸出NaVO3，再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物，经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是_______________________。
②写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式：___________________________。
（3）测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。反应的化学方程式为：VO2++H2C2O4==VO++2CO2+H2O。若反应消耗0.9 g 草酸，参加反应的钒元素质量是_____g。
（4）以V2O5为催化剂，使SO2转化为SO3的反应如下：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题：
①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的平衡常数表达式为__________，等于______________。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）______K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。
【答案】 K2O·V2O5·2UO3· 3H2O 增大接触面积，使反应充分进行 2V2O5+4NaCl+O2
4NaVO3+ 2Cl2 0.51 K=
800L·mol-1 =
【解析】(1) 用氧化物的形式表示的前提是保持各种元素化合价不变，所以可同时将原子个数扩大相同的倍数，即化学式是K2O·V2O5·2UO3·3H2O；（2）①粉碎的目的是增大接触面积，提高反应速率，使反应物充分反应；②根据电子的得失守恒可知，焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式原来2V2O5+4NaCl+O2
4NaVO3+ 2Cl2；(3)0.9g草酸的物质的量是
＝0.01mol，则根据反应的化学方程式VO2++H2C2O4==VO++2CO2+H2O可知，参加反应的钒元素的质量是0.01mol×51g/mol＝0.51g；（4）①反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数表达式为K=
；
2SO2(g) ＋ O2(g) 
2SO3(g)
起始 2 1 0
转化 1.6 0.8 1.6
平衡 0.4 0.2 1.6
K=
=800 L·mol-1；
②平衡常数随温度变化，平衡状态由A变到B时。温度不变，平衡常数不变，故K（A）=K（B）。
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