[题目]可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸工业的最重要反应.因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸.(1)使用V2O5催化该反应时.涉及到催化剂V2O5的热化学反应有:①V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g) △H1＝+59.6kJ·mol-1②2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s) △H2＝-315.4kJ� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是硫酸工业的最重要反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。

（1）使用V2O5催化该反应时，涉及到催化剂V2O5的热化学反应有：

①V2O5（s）＋SO2（g）V2O4（s）＋SO3（g） △H1＝＋59.6kJ·mol-1

②2V2O4（s）＋O2（g）2V2O5（s） △H2＝－315.4kJ·mol－1

则2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） △H3＝__________kJ·mol-1

（2）向10 L密闭容器中加入V2O4（s）、SO2（g）各1 mol及一定量的O2，改变加入O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图甲所示，图中没有生成SO3的可能原因是_________________________

（3）在原10 L的恒容装置中，加入V2O5（s）、SO2（g）各0．6 mol，O2（g）0．3 mol，分别在T1、T2、T3时进行反应，测得容器中SO2的转化率如图乙所示。

①T2时，2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）的平衡常数K＝__________。

②结合化学方程式及相关文字，解释反应为什么在T3条件下比T2条件下的速率慢：_____

（4）在温度T2使用V2O5进行反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），在保证O2（g）的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡__________（填字母代号）。

A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动

C．不移动 D．无法确定

【答案】-196.2 催化剂V2O4的还原性比SO2强，先和氧气反应了，SO2没反应 27000 因为催化剂和温度均能改变化学反应速率，T3温度比T2高，不利于提高产率，但T2温度时加了催化剂，可以加快化学反应速率，所以T3的速率仍然小于T2 C

【解析】

(1)根据盖斯定律：①2+②：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H3＝59.62+(-315.4)=-196.2kJ·mol－1，故答案：-196.2；

(2)有图像可知，向10 L密闭容器中加入V2O4（s）、SO2（g）各1 mol后，随着加入O2的量，V2O4的物质的量在减少，V2O5的量在增加，根据V的化合价的变化可知，V2O4先和氧气发生反应，说明V2O4的还原性比SO2强，所以没有SO3生成；故答案：催化剂V2O4的还原性比SO2强，先和氧气反应了，SO2没反应。

(3)由图可知，①T2时SO2的转化率为90，在原10 L的恒容装置中，加入V2O5（s）、SO2（g）各，O2（g）0．3 mol，根据三段式：

， 2SO2（g）＋ O2（g） 2SO3（g）

初始量(mol/L) 0.06 0.03 0

变化量(mol/L) 0.06 0.027 0.054

平衡量(mol/L) 0.006 0.003 0.054

所以平衡常数K＝=27000，故答案：27000；

②由2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H3＝-196.2kJ·mol－1可知该反应为放热反应，降低温度有利于SO3的生成，乙图可知，T3的转化率比T2低，说明温度T3 >T2，可是T2又比T3的速率快，说明在T2时加入了催化剂，故答案为：因为催化剂和温度均能改变化学反应速率，T3温度比T2高，不利于提高产率，但T2温度时加了催化剂，可以加快化学反应速率，所以T3的速率仍然小于T2；

(4)在温度T2使用V2O5进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在保证O2(g)浓度不变的情况下，增大容器的体积，则SO2、SO3的浓度均不变，即Qc仍然是等于K，仍然是平衡状态，所以平衡不移动，故C符合题意；

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亚硝酸甲酯(CH3ONO)	-17	-12	溶于乙醇、乙醚
叠氮化钠(NaN3)	410(易分解)	——	易溶于水，难溶于醇，不溶于乙醚

请回答：

(1)步骤Ⅰ中NaNO2与稀硫酸发生副反应生成两种气体的离子方程式为：________；步骤Ⅱ中生成NaN3的化学方程式为：____________。

(2)实验室模拟步骤II 实验装置如图(装置中冷却水省略，下同)：

①根据实验发现温度在20℃左右反应的选择性和转化率最高，但是该反应属于放热反应，因此可以采取的措施是_______________________。

②图中X处连接的最合适装置应为下图中的______ 。

(3)步骤Ⅳ对溶液 B 加热蒸发至溶液体积的，NaN3 结晶析出。

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