探究硫及其化合物的转化,有重要的现实意义。
(1)一定温度下,恒压密闭容器中发生反应2SO2 (g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是 ACAC。
A.使用合适的催化剂,可改变反应途径,加快反应速率
B.通入含有18O的O2,平衡时只有O2、SO3中含有18O
C.反应达到平衡后,再次通入适量O2,平衡正向移动
D.充入适量惰性气体,有助于提高原料的利用率
(2)精制炉气各组分的体积分数SO2为a%、O2为b%(b=0.5a),N2为c%。选择五氧化二钒(V2O5)作催化剂合成SO3,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图1所示。
①催化反应过程中V2O5与V2O4相互转化,写出生成SO3这一步的反应方程式 SO2+V2O5=SO3+V2O4SO2+V2O5=SO3+V2O4。
②实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是 C点,温度低,影响催化剂活性;B点,平衡转化率提高的余地小,增大压强会增大成本C点,温度低,影响催化剂活性;B点,平衡转化率提高的余地小,增大压强会增大成本。
③计算,D点SO3的分压是 18a2000-9a18a2000-9aMpa(用含有a的代数式表示,分压=总压×该组分的体积分数)。
(3)煤炭燃烧采用钙基固硫技术可减少SO2排放,但煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
反应ⅠCaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=218.4kJ•mol-1
反应ⅡCaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ•mol-1
某温度下,若反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ,请在图2中画出反应Ⅱ的过程能量变化示意图(假定初始状态能量相同)。 


(4)工业上一般选用浓硫酸吸收SO3,得到一种液态物质X,取5.16gX与足量Ba(OH)2溶液反应仅生成13.98g难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质X的化学式为 H2S3O10或2SO3⋅H2SO4或3SO3⋅H2O或SO3⋅H2S2O7H2S3O10或2SO3⋅H2SO4或3SO3⋅H2O或SO3⋅H2S2O7。
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【答案】AC;SO2+V2O5=SO3+V2O4;C点,温度低,影响催化剂活性;B点,平衡转化率提高的余地小,增大压强会增大成本;;
;H2S3O10或2SO3⋅H2SO4或3SO3⋅H2O或SO3⋅H2S2O7
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:4引用:1难度:0.7
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(1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
(2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
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