探究硫及其化合物的轉(zhuǎn)化,有重要的現(xiàn)實意義。
(1)一定溫度下,恒壓密閉容器中發(fā)生反應2SO2 (g)+O2(g)?2SO3(g),下列說法正確的是 ACAC。
A.使用合適的催化劑,可改變反應途徑,加快反應速率
B.通入含有18O的O2,平衡時只有O2、SO3中含有18O
C.反應達到平衡后,再次通入適量O2,平衡正向移動
D.充入適量惰性氣體,有助于提高原料的利用率
(2)精制爐氣各組分的體積分數(shù)SO2為a%、O2為b%(b=0.5a),N2為c%。選擇五氧化二釩(V2O5)作催化劑合成SO3,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與反應溫度和壓強的關(guān)系如圖1所示。
①催化反應過程中V2O5與V2O4相互轉(zhuǎn)化,寫出生成SO3這一步的反應方程式 SO2+V2O5=SO3+V2O4SO2+V2O5=SO3+V2O4。
②實際生產(chǎn)選擇圖中A點的反應條件,不選擇B、C點理由分別是 C點,溫度低,影響催化劑活性;B點,平衡轉(zhuǎn)化率提高的余地小,增大壓強會增大成本C點,溫度低,影響催化劑活性;B點,平衡轉(zhuǎn)化率提高的余地小,增大壓強會增大成本。
③計算,D點SO3的分壓是 18a2000-9a18a2000-9aMpa(用含有a的代數(shù)式表示,分壓=總壓×該組分的體積分數(shù))。
(3)煤炭燃燒采用鈣基固硫技術(shù)可減少SO2排放,但煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應,降低了脫硫效率。相關(guān)反應的熱化學方程式如下:
反應ⅠCaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=218.4kJ?mol-1
反應ⅡCaSO4(s)+4CO(g)?CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ?mol-1
某溫度下,若反應Ⅰ的速率遠大于反應Ⅱ,請在圖2中畫出反應Ⅱ的過程能量變化示意圖(假定初始狀態(tài)能量相同)。
(4)工業(yè)上一般選用濃硫酸吸收SO3,得到一種液態(tài)物質(zhì)X,取5.16gX與足量Ba(OH)2溶液反應僅生成13.98g難溶性鹽(白色沉淀)和水,則液態(tài)物質(zhì)X的化學式為 H2S3O10或2SO3?H2SO4或3SO3?H2O或SO3?H2S2O7H2S3O10或2SO3?H2SO4或3SO3?H2O或SO3?H2S2O7。
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【答案】AC;SO2+V2O5=SO3+V2O4;C點,溫度低,影響催化劑活性;B點,平衡轉(zhuǎn)化率提高的余地小,增大壓強會增大成本;;;H2S3O10或2SO3?H2SO4或3SO3?H2O或SO3?H2S2O7
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:4引用:1難度:0.7
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