二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,反应如下:
Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH1=-197.7kJ•mol-1 K1(浓度平衡常数)
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

(1)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)。
(2)在容器丙中,0.1MPa条件下,在不同温度或不同投料方式下研究上述反应得到数据如下表:
实验序号 | A组 | B组 | C组 |
反应温度 | 451℃ | 451℃ | 551℃ |
投料方式(按照SO2、O2、SO3的顺序) | 2mol、1mol、0mol | 0mol、0mol、2mol | 2mol、1mol、0mol |
含硫化合物的转化率 | 60% | b | c |
反应的热量变化 | 放热a | 吸热79.08kJ | 放热d |
压强平衡常数(Kp) | Kp1 | Kp1 | Kp2 |
118.62kJ
118.62kJ
;b=40%
40%
。②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Kp1=
135MPa-1
135MPa-1
;Kp1>
>
Kp2(填“>”、“<”或“=”)。③若按0.4 mol SO2、0.4molO2、0.4 mol SO3进行投料,则反应开始时v正(SO2)
>
>
v逆(SO2)(填“>”、“<”或“=”)。(3)将上述固体催化剂V2O5换成NO2气体同样可以对该反应起到催化作用,此催化过程如下:
Ⅱ:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)ΔH2 K2(浓度平衡常数)
Ⅲ:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔH3=-114.1kJ•mol-1 K3(浓度平衡常数)
ΔH2=
-41.8kJ/mol
-41.8kJ/mol
;K3=K
1
K
2
2
K
1
K
2
2
【答案】丙>甲>乙;118.62kJ;40%;135MPa-1;>;>;-41.8kJ/mol;
K
1
K
2
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:53引用:4难度:0.4
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