催化氧化二氧化硫是工业制硫酸的主要反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-197.7kJ/mol
(1)催化过程涉及两步反应,其中第一步反应为:V2O5(s)+SO2(g)⇌V2O4(s)+SO3(g)△H1>0,则第二步反应为 2V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s)2V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s),其反应热△H2,用含△H1的式子表示为 -197.7-2△H1-197.7-2△H1kJ/mol。
(2)为研究该反应,某同学设计了以下三种已装固体V2O5催化剂的密闭容器装置。
在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙中均按2molSO2、1molO2投料,达平衡时,三个容器中SO2的转化率从大到小的顺序为 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,达到平衡后SO2的转化率为60%。已知用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算,得到的平衡常数即为压强平衡常数,则KP=(10)135135MPa-1(11);相同条件下,若按0.4molSO2、0.4molO2、0.4molSO3进行投料,则反应开始时v正(SO2) >>v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)
(4)工业上用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4。已知H2SO3的电离平衡常数为K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7,则NaHSO3溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)。如图为电解NaHSO3溶液产生硫酸的装置。则A为电解池的 阴极阴极(填“阴极”或“阳极”),写出阳极区域产生硫酸的电极反应式 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);阴极;HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:64引用:1难度:0.5
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