练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    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（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
    SO2+V2O5?V2O4+SO3
    SO2+V2O5?V2O4+SO3
    ．
    （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
    0.112
    0.112
    ．
    （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
    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
    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
    ．
    （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=
    1
    1
    ，p=
    1.6
    1.6
    mol，b+c=
    39.32
    39.32
    kJ．
    分析：（1）根据钒触媒（V2O5）能加快SO2的氧化速率，此过程中SO2先与V2O5反应生成V2O4，可看出钒元素的化合价从+5价降为+4价，所以，二氧化硫中的硫从+4价上升为+5价；
    （2）碘单质具有氧化性，二氧化硫中+4价的硫具有还原性，发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；
    （3）从图象中可以看出，当压强为0.1KPa时，SO2的转化率为0.90，当压强为1.0KPa时，SO2的转化率为0.95；
    （4）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-98.3kJ?mol-1，该反应为放热反应，恒温、恒容，放出的能量以及转化率与参加反应的物质的物质的量成正比．
    解答：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：SO2+V2O5?V2O4+SO3；
    （2）根据公式n=c×v，I2的物质的量为n=0.0500mol/L×0.01L=5×10-4mol，根据反应：
                     SO2 +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，SO2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SO2转化率的变化并不明显，经济上不划算，
    故答案为：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；
    （4）在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，SO3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                  2SO2（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，α1=
    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，α2=
    2-1.4
    2
    =0.3，α1+α2=0.7+0.3=1．
    丙                2SO2（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．
    点评：本题考查了硫酸的工业制取的生产原理应用．解题时需注意利用信息进行判断和书写化学方程式．该题还需掌握化学平衡的计算的基本方法．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    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、1molO22molSO3mmolSO2、nmolO2、pmolSO3
    c（SO3）/mol?L-11.41.41.4
    能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ
    SO2或SO3的转化率α1α212.5%
    则α1+α2=______，p=______mol，b+c=______kJ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

    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．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2011-2012学年江苏省扬州市邗江区蒋王中学高三（上）期中化学模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    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、1molO22molSO3mmolSO2、nmolO2、pmolSO3
    c（SO3）/mol?L-11.41.41.4
    能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ
    SO2或SO3的转化率α1α212.5%
    则α1+α2=______，p=______mol，b+c=______kJ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案