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SO2的接觸氧化是工業(yè)生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟,其化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196kJ?mol-1。某研究性學(xué)習(xí)小組研究了相同溫度下該反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化,他們分別在恒溫密閉容器中加入一定量的物質(zhì),獲得如下數(shù)據(jù):
容器編號 容器體積/L 起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 達(dá)到平衡的時間/min 平衡時反應(yīng)熱量變化/kJ
SO2 O2 SO3
1 0.050 0.030 0 t1 放出熱量:Q1
1 0.100 0.060 0 t2 放出熱量:Q2
回答下列問題:
(1)若容器①的容積變?yōu)樵瓉淼?倍,則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)容器①②中均達(dá)到平衡時,放出熱量2Q1
Q2(填“>”“<”或“=”):容器②中從反應(yīng)開始到平衡時的平均反應(yīng)速率v(SO2)=
Q
2
98
t
2
Q
2
98
t
2
mol?L-1?min-1(用含Q2和t2的代數(shù)式表示)。
(3)在450℃、100kPa條件下,SO3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨起始時投料的變化如圖所示,用平衡壓強(qiáng)
n
S
O
2
n
O
2
(平衡壓強(qiáng)=該物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)×總壓強(qiáng))代替平衡濃度,450℃時,該反應(yīng)的Kp=
0.05
0.05
kPa-1
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(4)SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少SO2的排放,回答下列方法中的問題。
方法1(雙堿法):用NaOH溶液吸收SO2,并用CaO使NaOH再生。NaOH溶液
i
.
S
O
2
ii
.
C
a
O
Na2SO3溶液。
①寫出過程i的離子方程式:
2OH-+SO2=SO32-+H2O
2OH-+SO2=SO32-+H2O

②CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH-(aq)。從平衡移動的角度,簡述過程ii中NaOH再生的原理:
SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移動,有NaOH生成
SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移動,有NaOH生成
。
方法2:用氨水除去SO2
③已知:室溫下,Kb(NH3?H2O)=1.8×10-5。若氨水濃度為2.0mol?L-1,則溶液中的c(OH-)=
6.0×10-3
6.0×10-3
mol?L-1;將過量SO2通入該氨水中,生成的產(chǎn)物為
NH4HSO3
NH4HSO3
。

【答案】減小;<;
Q
2
98
t
2
;0.05;2OH-+SO2=SO32-+H2O;SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移動,有NaOH生成;6.0×10-3;NH4HSO3
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:4引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.工業(yè)上常用天然氣作為制備CH3OH的原料.已知:
    ①CH4(g)+O2(g)?CO(g)+H2(g)+H2O(g)△H=-321.5kJ/mol
    ②CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+250.3kJ/mol
    ③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.0kJ/mol
    (1)CH4(g)與O2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式為
     

    (2)向VL恒容密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2,在不同壓強(qiáng)下合成甲醇.CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示:
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    ①壓強(qiáng)P1
     
    P2(填“<”、“>”或“=”)
    ②在100℃、P1壓強(qiáng)時,平衡常數(shù)為
     
    (用含a、V的代數(shù)式表示).
    (3)如圖2所示是甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)結(jié)構(gòu)示意圖,Pt(a)電極通入的M為
     
    ,電極反應(yīng)式是
     
    .若用該電池電解CuSO4溶液,當(dāng)?shù)玫?.2g銅時,參加反應(yīng)的氣體N的體積應(yīng)為
     
    L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).

    發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:9引用:4難度:0.3
  • 2.將E(s)和F(g)加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(s)+4F(g)?G(g)已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示。下列說法正確的是( ?。?br />
    溫度/℃ 25 230
    平衡常數(shù) 5×104 1.9×10-5

    發(fā)布:2024/11/17 14:30:2組卷:11引用:4難度:0.7
  • 3.一定溫度(t℃)下,向1L密閉容器中通入H2和I2各0.15mol,發(fā)生如下反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g),一段時間后達(dá)到平衡,測得數(shù)據(jù)如下:
    t/min 2 4 7 9
    n(I2)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
    請回答:
    (1)2min內(nèi),v(H2)=
     
    mol/(L?min)。
    (2)下列能證明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是
     
    (填字母)。
    a.v(H2)=v(HI)
    b.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化
    c.混合氣體中各組分的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
    d.混合氣體的密度不再變化
    (3)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
     

    (4)H2的平衡轉(zhuǎn)化率是
     
    。
    (5)該溫度(t℃)下,若開始通入一定量的H2和I2,反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得c(H2)=0.4mol/L,c(I2)=0.9mol/L,則平衡時c(HI)=
     
    mol/L。

    發(fā)布:2024/11/18 13:0:1組卷:21引用:3難度:0.7
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