(14分)(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,
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其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O2
2V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是 (写化学式)
(2)压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
|
压强/MPa 温度/℃ |
0.1[ |
0.5 |
1 |
10 |
|
400 |
99.2% |
99.6% |
99.7% |
99.9% |
|
500 |
93.5% |
96.9% |
97.8% |
99.3% |
|
600 |
73.7% |
85.8% |
89.5% |
96.4% |
当合成SO3的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变SO2、O2和SO3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中t1 时引起平衡移动的条件可能是 其中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 。
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(3)550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。将2.0
mol SO2和1.0
mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10
M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2 在550 ℃时的平衡常数K=
。
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反应达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A.升高温度 B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2 D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)SO3溶于水得到硫酸。在25°C下,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+) 2 c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 。
(15分)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
|
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
|
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
|
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,该同学所画的电子排布图违背了 。
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(2)ACl2分子中A的杂化类型为 。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确 ,并阐述理由 。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物, 其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式 ,该物质的K原子和C60分子的个数比为 。
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(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 ,NCl3分子的VSEPR模型为 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为 。