22.(15分)工业制硫酸生产流程如下图:
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(2)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (2分)
A.升高温度 B.减少压强
C.不断补充SO2和空气 D.及时分离出SO3
(3)在生产中,为提高催化剂效率采取了哪些措施?
(3分)
(4)已知2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),ΔH=-196 kJ·mol-1。在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)196kJ,理由是________________________________________。 (3分)
(5)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500℃,0.1MPa条件下达到平衡时,各种气体的体积比为V(SO2):V(SO3):V(O2):V(N2)=0.46:6.5:7.7:82,则SO2的利用率为 (3分)
(6)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为VL的容器中加入2n molSO2和n molO2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时O2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
(2分)
20.(本题9分)下表是铬酸(H2CrO4)溶液中离子的组成与pH值的关系,请回答后面的问题:
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pH |
C(CrO42-) |
C(HCrO4-) |
C(Cr2O72-) |
C(H2CrO4) |
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4 |
0.0003 |
0.104 |
0.448 |
0 |
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5 |
0.0033 |
0.103 |
0.447 |
0 |
|
6 |
0.0319 |
0.0999 |
0.437 |
0 |
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7 |
0.2745 |
0.086 |
0.3195 |
0 |
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8 |
0.902 |
0.0282 |
0.0347 |
0 |
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9 |
0.996 |
0.0031 |
0.0004 |
0 |
(1)写出铬酸电离反应方程式 (3分)(2)若要得到CrO42-应控制的条件是 (2分)
(3)电离出CrO42-电离平衡常数为K2,电离出Cr2O72-电离平衡常数为K3,则K2 K3(填>、=、<)(2分)
(4)铬酸的物质的量浓度为 (2分)
15.2HBr
Br2+H2,在四种不同的条件下进行,Br2、H2起始的浓度为0,反应物HBr的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
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实验序号 |
实验温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
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1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
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2 |
800℃ |
C2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
3 |
800℃ |
C3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
|
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
下列说法正确的是( )
A.实验2,HBr的初始浓度C2=1.0 mol/L
B.从上表数据分析,2HBr
Br2+H2正反应为放热反应
C.实验4一定使用了催化剂
D.实验3的反应速率大于实验1的反应速率