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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷117
含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。
回答下列问题:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
,判断该反应的自发性,并说明理由___________
(2)在一个固定容积为的密闭容器中,充入,半分钟后达到平衡,测得容器中含,则___________。若继续通入,则平衡___________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡时,______________________
(3)接触法制硫酸工艺中,其主反应在并有催化剂存在条件下进行:

①该热化学反应方程式的含义是___________
②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是___________(填标号)。

a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同对应的最大反应速率,选择最佳生产温度
③设的平衡分压为的平衡转化率为,用含的代数式表示上述催化氧化反应的___________(用平衡分压代替平衡浓度)。
④为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所示,催化性能最佳的是___________(填标号)。
2024·河南开封·三模
知识点:化学反应速率计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡图像分析化学反应进行方向的判据 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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可逆反应(其中)是硫酸工业中非常重要的一个反应,因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。
(1)在高温下分解产生的可作为硫酸工业中的催化剂,其倠化原理如下:
i:
ii:
iii:_______(用含r,p,q的字母表达式表示)。
(2)①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。

a.温度越高,反应速率越大
b.的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
②为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所示,催化性能最佳的是___________(填标号)。

③设的平衡分压为p,的平衡转化率为,用含p和的代数式表示上述催化氧化反应的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(3)硫酸工业尾气中的可利用钠碱循环法(用溶液作为吸收液来吸收)进行处理。若将尾气通入溶液中:
①当溶液的pH约为6时,溶液的吸收能力明显下降,此时溶液中的浓度是,则此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________
②当溶液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生,再生示意图如下:

在阳极放电的电极反应式是___________,当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用,简述再生原理:___________
合成氨工业和硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+   △H<0。吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是_______
(2)将等物质的量的H2和N2通入绝热恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H<0,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是_______(填标号,下同)。
A.容器内的压强不再变化
B.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
C.容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
D.N2的体积分数不再发生变化

接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化,二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。SO2的催化氧化热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   △H=akJ·mol-1其催化机理分为三步:
第1步:SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)   △H=bkJ·mol-1
第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s)   △H=ckJ·mol-1
第3步:_______。
(3)第3步热化学方程式_______(△H的值用a、b、c的代数式表示)。
(4)T℃时,将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应。3min时反应达到平衡,此时测得O2还剩余0.1mol。则达平衡时SO2的转化率为_______;从反应开始至达到平衡,用SO3表示反应速率为_______
(5)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
A.温度越高,反应速率越大
B.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
C.α=0.88的曲线代表平衡转化率
D.α越大,反应速率最大值对应温度越低

(6)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是_______(填标号)。

(7)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为α,用含p和α的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

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