(2009?江門一模)(1)下表為某溫度和壓強(qiáng)下,密閉容器中SO2氧化為SO3反應(yīng)在不同時(shí)間各物質(zhì)的濃度(mol/L)
時(shí)間(min) 0 10 20 30 40 50 60 70
SO2 10 7 5 3.5 2 1 1 1
O2 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5
SO3 0 3 5 6.5 8 9 9 9
試畫出V(SO3)-t圖.

(2)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟.壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為:SO2:7%,O2:11%,N2:82%):
壓強(qiáng)/MPa
溫度/℃
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%
①如何利用表中數(shù)據(jù)推斷SO2的氧化反應(yīng)的熱效應(yīng)?
壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)
壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)

②在400一500℃時(shí),SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓,主要原因是:
從化學(xué)平衡移動(dòng)條件分析應(yīng)該采用低溫高壓.而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),壓強(qiáng)的增加引起SO2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯,反而增加成本,所以工業(yè)上直接采用常壓
從化學(xué)平衡移動(dòng)條件分析應(yīng)該采用低溫高壓.而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),壓強(qiáng)的增加引起SO2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯,反而增加成本,所以工業(yè)上直接采用常壓

③工業(yè)制硫酸所產(chǎn)生的尾氣含有SO2、微量的SO3和酸霧.為了保護(hù)環(huán)境將尾氣通入氨水中,能發(fā)生多個(gè)反應(yīng),寫出其中可能發(fā)生的兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2H2SO3+O2=2H2SO4 ;2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
2H2SO3+O2=2H2SO4 ;2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4

④能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是
BC
BC
.(填字母)
A.NaOH溶液、酚酞試液   
B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液    
D.氨水、酚酞試液
⑤某溫度下,SO2氧化為SO3在10L的密閉容器中進(jìn)行,開始向容器加入4.0mol SO2和10.0molO2,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體為13.0mol,則SO2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,該溫度反應(yīng)的平衡常數(shù)
1.1L?mol-1
1.1L?mol-1
分析:(1)畫V(S03)-t圖.依據(jù)題干中所給的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫出變化曲線,注意起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)的判斷;
(2)①依據(jù)壓強(qiáng)及溫度對(duì)S02轉(zhuǎn)化率的影響數(shù)據(jù),分析溫度改變對(duì)二氧化硫轉(zhuǎn)化率的影響分析,進(jìn)而判斷反應(yīng)吸熱放熱;
②從所給數(shù)據(jù)分析,常壓下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率與加壓時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率對(duì)比,改變不大;
③尾氣含有S02、微量的S03和酸霧,其中二氧化硫會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨,這些物質(zhì)易被氧化;
④測定硫酸尾氣中S02含量,尾氣中含有三氧化硫,需要加入與二氧化硫反應(yīng)的試劑,不與三氧化硫反應(yīng),且現(xiàn)象明顯;
⑤利用化學(xué)平衡的三段式進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算出消耗量計(jì)算轉(zhuǎn)化率,計(jì)算出平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù);
解答:解:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,起點(diǎn)三氧化硫生成的量為0,反應(yīng)到50min后,三氧化硫濃度不再變化,說明已達(dá)到平衡,依據(jù)各點(diǎn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線,畫出變化曲線如圖:

故答案為:;
(2)①依據(jù)數(shù)據(jù)分析,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng),
故答案為:壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②壓強(qiáng)及溫度對(duì)S02轉(zhuǎn)化率的影響依據(jù)表中數(shù)據(jù),400℃~500℃時(shí),1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)二氧化硫轉(zhuǎn)化率為97.8%、99.7%;10大氣壓時(shí)二氧化硫轉(zhuǎn)化率為99.3%、99.7%;對(duì)比數(shù)據(jù)可知,增大到10個(gè)大氣壓,二氧化硫轉(zhuǎn)化率變化不大,但增大壓強(qiáng)會(huì)對(duì)設(shè)備要求更高,成本高,所以工業(yè)上直接采用常壓;
故答案為:從化學(xué)平衡移動(dòng)條件分析應(yīng)該采用低溫高壓.而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),壓強(qiáng)的增加引起SO2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯,反而增加成本,所以工業(yè)上直接采用常壓;
③尾氣含有S02、微量的S03和酸霧,其中二氧化硫會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨,這些物質(zhì)易被氧化;故答案為:2H2SO3+O2=2H2SO4; 2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4;2(NH42SO3+O2=2(NH42SO4中的任意兩個(gè);
④測定硫酸尾氣中S02含量,尾氣中含有三氧化硫,需要加入與二氧化硫反應(yīng)的試劑,不與三氧化硫反應(yīng),且現(xiàn)象明顯;Na0H溶液、酚酞試液和氨水、酚酞試液;和二氧化硫、三氧化硫反應(yīng),所以不能準(zhǔn)確測定二氧化硫的含量;KMnO4溶液、稀H2SO4和二氧化硫反應(yīng),全部反應(yīng)的現(xiàn)象是到溶液紫紅色恰好褪去;和碘水、淀粉溶液反應(yīng),二氧化硫全部反應(yīng)的現(xiàn)象是藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色;上述高錳酸鉀、碘單質(zhì)和二氧化硫反應(yīng),與三氧化硫不反應(yīng),所以利用反應(yīng),計(jì)算被試劑吸收的二氧化硫,得到二氧化硫的含量;故答案為:BC.
⑤根據(jù)二氧化硫氧化為三氧化硫的反應(yīng)列式計(jì)算,設(shè)變化的二氧化硫物質(zhì)的量為X
             2SO2 +O2
催化劑
.
 2SO3
起始量(mol)  4.0    10.0         0
變化量(mol)  X      0.5X         X
平衡量(mol) 4.0-X  10.0-0.5X     X
( 4.0-X )+(10.0-0.5X )+X=13.0 
解得X=2mol
二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=
2mol
4mol
×100%
=50%,k=
[SO3]2
[O2][SO2]2
=
(
2
10
)2
9×(
2
10
)2
=1.1L?mol-1
故答案為:50%;1.1L?mol-1
點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)平衡影響條件的應(yīng)用,圖象分析繪制,平衡轉(zhuǎn)化率的分析與計(jì)算,平衡常數(shù)的計(jì)算,化學(xué)方程式的書寫與分析,混合物中物質(zhì)含量的測定,屬于綜合性較強(qiáng)的題目,需要仔細(xì)審題分析.
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4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3,△H=-2834.9kJ?mol-1
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