SO2、NOx是空气的主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx可以保护大气环境。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图1所示,请写出VOSO4(s)和V2O4(s)反应生成V2O5(s)与SO2(g)的热化学方程式:2VOSO4(s)+V2O4(s)=2V2O5(s)+2SO2(g) ΔH=+351kJ/mol2VOSO4(s)+V2O4(s)=2V2O5(s)+2SO2(g) ΔH=+351kJ/mol。

(2)若当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在压强为0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图2所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=0.9250.925,判断的依据是 该反应正向分子数减少,减小压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,P3为0.5MPa该反应正向分子数减少,减小压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,P3为0.5MPa。

(3)若将物质的量之比为2:1的SO2(g)和O2(g)通入反应器发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3的分压为 2α3-α×P2α3-α×P,平衡常数Kp=(3-α)α2(1-α)3P(3-α)α2(1-α)3P(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.一定温度下,在容积恒定为1L的密闭容器中,加入0.30molNO与过量的金属Al,发生的反应存在如下平衡:43Al(s)+2NO(g)⇌N2(g)+23Al2O3(s)ΔH<0,已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系:v(NO)=k1⋅c2(NO),v(N2)=k2⋅c(N2),其中k1、k2表示速率常数。
(4)在T1温度下,k1=0.004L⋅mol-1⋅min-1,k2=0.002L⋅mol-1⋅min-1,则该温度下反应的平衡常数的值为 11。
(5)在T2温度下,NO的物质的量随时间的变化曲线如图3,则T1<<T2(填“>”、“=”或“>”)。

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3
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α
×
P
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α
×
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)
α
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1
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【答案】2VOSO4(s)+V2O4(s)=2V2O5(s)+2SO2(g) ΔH=+351kJ/mol;0.925;该反应正向分子数减少,减小压强,平衡向逆反应方向移动,转化率降低,P3为0.5MPa;;;1;<
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3
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【解答】
【点评】
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发布:2024/9/22 1:0:8组卷:3引用:2难度:0.5
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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