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将2.0mol SO2气体和2.0mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),达到平衡时SO3为n mol.在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO3等于n mol的是(  )
分析:开始投入2.0mol SO2气体和2.0mol SO3气体,等效为开始投入4.0mol SO2气体和1mol O2气体,在恒温恒容下,平衡时SO3的物质的量不变为n mol,说明应是完全等效平衡,按化学计量转化到左边,对应成分的物质的量相同,即满足4.0mol SO2气体和1mol O2气体,据此判断.
解答:解:开始投入2.0mol SO2气体和2.0mol SO3气体,等效为开始投入4.0mol SO2气体和1mol O2气体,在恒温恒容下,平衡时SO3的物质的量不变为n mol,说明应是完全等效平衡,按化学计量转化到左边,对应成分的物质的量相同,即满足4.0mol SO2气体和1mol O2气体.
A、开始为1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3,转化到左边,由2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)可知,n(SO2)=1.6mol+0.4 mol=2mol,n(O2)=0.3mol+
1
2
×0.4mol=0.5mol,不满足4.0mol SO2气体和1mol O2气体,故A错误;
B、开始为4.0 mol SO2+1.0 mol O2,与原平衡等效,故B正确;
C、开始为2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3,转化到左边,由2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)可知,n(SO2)=2mol+2 mol=4mol,n(O2)=1mol+
1
2
×2mol=2mol,不满足4.0molSO2气体和1molO2气体,故C错误;
D、开始为3.0 mol SO2+0.5 mol O2+1.0 mol SO3,转化到左边,由2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)可知,n(SO2)=3mol+1 mol=4mol,n(O2)=0.5mol+
1
2
×1mol=1mol,满足4.0molSO2气体和1molO2气体,故D正确.
故选BD.
点评:本题考查化学平衡计算、等效平衡等,难度中等,清楚等效平衡规律是解题的关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?泰州模拟)二氧化硫是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3
2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g)
某温度下,将SO2和O2按体积比2:1充入密闭容器中,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示.根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.平衡时c(SO3)=
0.16
0.16
 mol/L;
②达到平衡状态B,O2的转化率α(O2)=
0.85
0.85

(2)因为SO2排放造成的环境问题有
b
b

a.光化学烟雾   b.酸雨  c.赤潮  d.破坏臭氧层
(3)大气中的SO2主要源于化石燃料的燃烧和含硫矿石的冶炼.在SO2污染的治理中湿法石灰石-石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法.其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏(CaSO4?2H2O),烟气脱硫后排入大气.
①写出湿法石灰石-石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2
2CaSO3+O2+4H2O=2(CaSO4?2H2O)
2CaSO3+O2+4H2O=2(CaSO4?2H2O)

②烟气在通入石灰石的浆液前通过热交换器的目的是
热能的综合利用、有利于SO2的吸收
热能的综合利用、有利于SO2的吸收

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?常州三模)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收.请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
(填设备名称),其主要目的是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒

(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图1).其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3

(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图2所示.则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa.该反应的平衡常数等于
400L?mol-1
400L?mol-1
.A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率

(4)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,
回收率达91.7%以上.已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣.查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水.该工艺的流程如图.
则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
(填数字序号),反应①的离子方程式为
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
.该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据下图试建议控制氯化铵系数和度:
4
4
80℃
80℃

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收.请回答下列个问题:

(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥,其主要目的是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒

(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图一).其中a、c二步的化学方程式可表示为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3

(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图二所示.则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa.该反应的平衡常数等于
400 L?mol-1
400 L?mol-1
.A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收.请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
(填设备名称)

(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g);△H<0
550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系
如图1所示.
理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是
温、高压(填“高”、“低”、或“常”),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率

将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa.该反应的平衡常数等于
400L?mol-1
400L?mol-1

(3)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,
回收率达91.7%以上.已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣.查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水.该工艺的流程如图.

则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
(填数字序号),反应③的离子方程式为
NH4++VO3-═NH4VO3
NH4++VO3-═NH4VO3
.该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:
4
4
80℃
80℃
. 

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科目:高中化学 来源:2009年江苏省盐城中学高考化学模拟试卷(六)(解析版) 题型:解答题

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收.请回答下列个问题:

(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥,其主要目的是______.
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图一).其中a、c二步的化学方程式可表示为:______、______.
(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图二所示.则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa.该反应的平衡常数等于______.A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是______.

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