题目内容
工业生产中产生含SO2的废气,经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙,硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、水泥等.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3 (g)△H=-196.0kJ?mol-1
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率,可采用的措施是 (填字母标号)
A.加入V2O5作催化剂 B.使用过量SO2 C.高温 D.通入过量空气
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8kJ的热量.此时SO2的转化率是 ,该温度下的平衡常数K= ;
(2)已知25℃时,Ksp(CaSO4)=7.10×10-5.向0.100L 含CaSO4固体的溶液中加入2.22gCaCl2粉末充分搅拌,假设溶液的体积变化忽略不计,则溶液中CaSO4固体的质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),Ksp(CaSO4)将 .
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)═2SO3 (g)△H=-196.0kJ?mol-1
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率,可采用的措施是
A.加入V2O5作催化剂 B.使用过量SO2 C.高温 D.通入过量空气
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8kJ的热量.此时SO2的转化率是
(2)已知25℃时,Ksp(CaSO4)=7.10×10-5.向0.100L 含CaSO4固体的溶液中加入2.22gCaCl2粉末充分搅拌,假设溶液的体积变化忽略不计,则溶液中CaSO4固体的质量将
考点:化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题:
分析:(1)①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率,应使平衡正向进行;
②结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度,计算得到平衡常数和二氧化硫转化率;
(2)根据沉淀溶解平衡和Ksp的影响因素来回答,溶度积随温度变化.
②结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度,计算得到平衡常数和二氧化硫转化率;
(2)根据沉淀溶解平衡和Ksp的影响因素来回答,溶度积随温度变化.
解答:
解:(1)2SO2(g)+O2(g)═2SO3 (g)△H=-196.0kJ?mol-1,反应是气体体积减小的放热反应;
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率
A.加入V2O5作催化剂,改变反应速率不改变化学平衡,转化率不变,故A错误;
B.使用过量SO2,会提高氧气转化率,二氧化硫转化率减小,故B错误;
C.反应是放热反应,高温平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,故C错误;
D.通入过量空气,会提高二氧化硫转化率,故D正确;
故答案为:D;
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8kJ的热量.
反应的二氧化硫物质的量=
mol=3.6mol,
2SO2(g)+O2(g)═2SO3 (g)△H=-196.0kJ?mol-1
起始量(mol/L) 0.4 0.2 0
变化量(mol/L) 0.36 0.18 0.36
平衡量(mol/L) 0.04 0.02 0.36
此时SO2的转化率=
×100%=90%
平衡常数K=
=4050;
故答案为:90%;4050;
(2)根据沉淀溶解平衡:CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq),当增大钙离子的浓度时,平衡向逆反应方向移动,所以硫酸钙的固体质量减小,但是Ksp(CaSO4)只受温度的影响,所以此时Ksp(CaSO4)不变,故答案为:增大;不变.
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率
A.加入V2O5作催化剂,改变反应速率不改变化学平衡,转化率不变,故A错误;
B.使用过量SO2,会提高氧气转化率,二氧化硫转化率减小,故B错误;
C.反应是放热反应,高温平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,故C错误;
D.通入过量空气,会提高二氧化硫转化率,故D正确;
故答案为:D;
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0molSO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8kJ的热量.
反应的二氧化硫物质的量=
| 2×352.8 |
| 196 |
2SO2(g)+O2(g)═2SO3 (g)△H=-196.0kJ?mol-1
起始量(mol/L) 0.4 0.2 0
变化量(mol/L) 0.36 0.18 0.36
平衡量(mol/L) 0.04 0.02 0.36
此时SO2的转化率=
| 0.36mol/L |
| 0.4mol/L |
平衡常数K=
| 0.362 |
| 0.042×0.02 |
故答案为:90%;4050;
(2)根据沉淀溶解平衡:CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq),当增大钙离子的浓度时,平衡向逆反应方向移动,所以硫酸钙的固体质量减小,但是Ksp(CaSO4)只受温度的影响,所以此时Ksp(CaSO4)不变,故答案为:增大;不变.
点评:本题考查了影响化学反应的速率、化学平衡的三段式计算应用,平衡常数的概念应用,掌握平衡移动原理是解题关键,题目难度中等.
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