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  • 硫酸生产主要有硫磺法和硫铁矿法等，这两种制法均经过催化氧化步骤．（1）钒触媒（V2O5）能加快SO2的氧化速率，此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4．该过程的化学方程式可表示为 ．（2）为测定过程中混合气的SO2体积分数，选用0.0500mol/LI2的标准溶液、淀粉溶液进行测定．已知：V（耗用I2标准溶液）=10.00mL，V（采集烟气）=100.0mL（已折算为标准状况），则烟气中SO2的体积分数为 ．（3）一定温度时，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示．试分析工业生产中采用常压的原因是 ．（4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下．已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1． 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 2molSO2、1molO2 2molSO3 mmolSO2、nmolO2、pmolSO3 c（SO3）/mol?L-1 1.4 1.4 1.4 能量变化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ SO2或SO3的转化率 α1 α2 12.5% 则α1+α2= ，p= mol，b+c= kJ．试题及答案-填空题-云返教育

      • 试题详情

      硫酸生产主要有硫磺法和硫铁矿法等，这两种制法均经过催化氧化步骤．
      （1）钒触媒（V      2O5）能加快SO2的氧化速率，此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4．该过程的化学方程式可表示为          ．
      （2）为测定过程中混合气的SO      2体积分数，选用0.0500mol/LI2的标准溶液、淀粉溶液进行测定．已知：V（耗用I2标准溶液）=10.00mL，V（采集烟气）=100.0mL（已折算为标准状况），则烟气中SO2的体积分数为          ．
      （3）一定温度时，SO      2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示．试分析工业生产中采用常压的原因是          ．
      （4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下．
      已知：2SO      2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．
      容器 甲 乙 丙
      反应物投入量 2molSO2、1molO2 2molSO3 mmolSO2、nmolO2、pmolSO3
      c（SO3）/mol?L-1 1.4 1.4 1.4
      能量变化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
      SO2或SO3的转化率 α1 α2 12.5%
      则α1+α2=          ，p=          mol，b+c=          kJ．

      试题解答

      SO2+V2O5?V2O4+SO3:0.112:在常压时，SO2的转化率已很高，若加压，则对设备、能源等有较高的要求，经济上不划算:1:1.6:39.32
      解：（1）SO2先与V2O5反应生成V2O4，V2O5参与反应作氧化剂，本身被还原为V2O4则二氧化硫被氧化为三氧化硫，
      故答案为：SO      2+V2O5?V2O4+SO3；
      （2）根据公式n=c×v，I      2的物质的量为n=0.0500mol/L×0.01L=5×10-4mol，根据反应：
      SO      2 +I2 +2H2O=H2SO4+2HI
      5×10      -4mol 5×10-4mol
      标准状况下的体积为5×10      -4mol×22.4L/mol=1.12×10-2L．V（采集烟气）=100.0mL（已折算为标准状况），则烟气中SO2的体积分数为
      0.0112L
      0.1L
      =0.112．故答案为：0.112；
      （3）当压强为0.1KPa时，SO      2的转化率为0.90，SO2的转化率已很高，当压强为1.0KPa时，SO2的转化率为0.95；
      此时，对设备、能源都有很高的要求，压强的增加引起SO      2转化率的变化并不明显，经济上不划算，
      故答案为：在常压时，SO      2的转化率已很高，若加压，则对设备、能源等有较高的要求，经济上不划算；
      （4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，SO      3的物质的量均为1mol．化学平衡状态的达到与化学反应途径无关．在相同的条件下，可逆反应，无论从正反应开始还是从逆反应开始，还是从既有反应物又有生成物开始，达到的化学平衡状态是相同的，平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变，就是等效平衡．三个密闭容器，保持恒温、恒容，最终c（SO3）=1.4 mol?L-1．三个容器中的反应为等效平衡．体积均为1L，最终n（SO3）=1.4 mol．
      甲 2SO      2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．
      起始量（mol） 2 1 0
      变化量 （mol） 1.4 0.7 1.4-98.3kJ×
      1.4
      2
      =68.81KJ
      平衡量 （mol） 0.6 0.3
      故a=68.81，α      1=
      1.4
      2
      =0.7，
      乙容器保持恒温、恒容，和甲容器中反应为等效平衡．故b=98.3kJ×（2-1.4）/2=29.49kJ．该反应从三氧化硫开始，α      2=
      2-1.4
      2
      =0.3，α1+α2=0.7+0.3=1．
      丙 2SO      2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1．吸收ckJ说明反应从逆反应方向开始．
      起始量（mol） m n p
      变化量 （mol） 0.2 0.1 1.4÷（1-12.5%）-1.4
      平衡量 （mol） m+0.2 n+0.1 1.4
      P=1.4÷（1-12.5%）=1.6，c=98.3kJ×（1.6-1.4）/2=9.83
      b+c=29.49+9.83=39.32kJ，
      故答案为：1；1.6；39.32．
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