15.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志.生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+O2(g)?SO3(g).

(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比[$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$]的关系如图1:则b[$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$=2;y为D(填编号).
A.平衡常数          B.SO3的平衡产率
C.O2的平衡转化率    D.SO2的平衡转化率
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数.在400~650℃时,Kp与温度($\frac{T}{K}$)的关系为lgKp=-4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H<0(填“>0”或“<0”).
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4K1
O2+V2O4?V2O5K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的平衡常数K=K1×K22(以含K1、K2的代数式表示).
②V2O5加快反应速率的原因是降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高,其催化活性与温度的关系如图(左).
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图(右):则460℃、1.0atm下,SO2(g)+O2(g)?SO3(g)的Kp=$\frac{113atm}{2}$ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数).
(5)压强通常采用常压的原因是常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强,对设备要求较高,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是C.
A.原料转化率最大
B.已达到反应装置所能承受的最高温度
C.催化剂的活性最高.
11.硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)己知25℃时:O2(g)+S(s)═SO2(g)△H=-akJ•mol-1O2(g)+2SO2(g)?2SO3(g)△H=-b kJ•mol-1写出SO3(g)分解生成O2(g)与S(s)的热化学方程式:2SO3(g)?3O2(g)+2S(s)△H=(2a+b)kJ/mol.
(2)研究SO2催化氧化生成SO3的反应,回答下列相关问题:
①甲图是SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况.反应从开始到平衡时,用O2表示的平均反应速率为0.375mol/(L•min).
②在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO2(g)和10mol O2(g),O2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示.则P1与P2的大小关系是P1<P2 (“>”“<”或“=”),A、B、C三点的平衡常数大小关系为KA=KC<KB(用KA、KB、KC和“<”“>”或“=”表示).
(3)常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7
①将SO2通入水中反应生成H2SO3.试计算常温下H2SO3?2H++SO32-的平衡常数K=1.57×10-9.(结果保留小数点后两位数字)
②浓度均为0.1mol•L-1的Na2SO3、NaHSO3混合溶液中,<“m“:math dsi:zoomscale=150 dsi:_mathzoomed=1>c(Na+)c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)$\frac{c(N{a}^{+})}{c(S{O}_{3}^{2-})+c(HS{O}_{3}^{-})+c({H}_{2}S{O}_{3})}$=$\frac{3}{2}$.
(4)往1L0.2mol•L-1 Na2SO3溶液中加入0.1mol的CaCl2固体,充分反应后(忽略溶液体积变化),溶液中c(Ca2+)=1.28×10-8mol/L.(已知,常温下Ksp(CaSO3)=1.28×l0-9
(5)用含等物质的量溶质的下列溶液分别吸收SO2,理论吸收量最多的是B(填序号).
A.Na2SO3   B.Fe(NO33    C.Ba(OH)2      D.酸性 KMnO4
 0  163496  163504  163510  163514  163520  163522  163526  163532  163534  163540  163546  163550  163552  163556  163562  163564  163570  163574  163576  163580  163582  163586  163588  163590  163591  163592  163594  163595  163596  163598  163600  163604  163606  163610  163612  163616  163622  163624  163630  163634  163636  163640  163646  163652  163654  163660  163664  163666  163672  163676  163682  163690  203614 

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