催化氧化二氧化硫是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-197.7kJ/mol
(1)催化過程涉及兩步反應(yīng),其中第一步反應(yīng)為:V2O5(s)+SO2(g)?V2O4(s)+SO3(g)△H1>0,則第二步反應(yīng)為 2V2O4(s)+O2(g)?2V2O5(s)2V2O4(s)+O2(g)?2V2O5(s),其反應(yīng)熱△H2,用含△H1的式子表示為 -197.7-2△H1-197.7-2△H1kJ/mol。
(2)為研究該反應(yīng),某同學(xué)設(shè)計了以下三種已裝固體V2O5催化劑的密閉容器裝置。
在初始體積與溫度相同的條件下,甲、乙、丙中均按2molSO2、1molO2投料,達平衡時,三個容器中SO2的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為 丙>甲>乙丙>甲>乙(用“甲、乙、丙”表示)。
(3)在T℃和0.1MPa下,向容器丙中,加入4molSO2和2molO2,達到平衡后SO2的轉(zhuǎn)化率為60%。已知用平衡分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))代替平衡濃度計算,得到的平衡常數(shù)即為壓強平衡常數(shù),則KP=(10)135135MPa-1(11);相同條件下,若按0.4molSO2、0.4molO2、0.4molSO3進行投料,則反應(yīng)開始時v正(SO2) >>v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)
(4)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收SO2,再經(jīng)電解轉(zhuǎn)化為H2SO4。已知H2SO3的電離平衡常數(shù)為K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7,則NaHSO3溶液中含S元素粒子濃度由大到小的順序為 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)。如圖為電解NaHSO3溶液產(chǎn)生硫酸的裝置。則A為電解池的 陰極陰極(填“陰極”或“陽極”),寫出陽極區(qū)域產(chǎn)生硫酸的電極反應(yīng)式 HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+。
【答案】2V2O4(s)+O2(g)?2V2O5(s);-197.7-2△H1;丙>甲>乙;135;>;c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3);陰極;HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:62引用:1難度:0.5
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